KR20210113317A - 전기 배터리 조립체 - Google Patents

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KR20210113317A
KR20210113317A KR1020217025182A KR20217025182A KR20210113317A KR 20210113317 A KR20210113317 A KR 20210113317A KR 1020217025182 A KR1020217025182 A KR 1020217025182A KR 20217025182 A KR20217025182 A KR 20217025182A KR 20210113317 A KR20210113317 A KR 20210113317A
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스튜어트 커닝햄
조쉬 르워디
스튜어트 매어
조엘 실베스터
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두코시 리미티드
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Abstract

전기 배터리 조립체가 제공되며, 전기 배터리 조립체는 양극 단자와 음극 단자를 갖는 배터리 셀; 측정 디바이스 및 무선 송신기를 포함하는 전자 유닛; 배터리 셀에 부착되도록 구성되고 전자 유닛을 수용하도록 배열된 지지 구조체로서, 지지 구조체는 전자 유닛을 양극 단자 및 음극 단자에 전기적으로 커플링하여 무선 송신기 및 측정 디바이스에 전력을 제공하도록 배열된 적어도 하나의 도전성 요소를 포함하는, 지지 구조체를 포함하고, 측정 디바이스는 배터리 셀의 특성을 측정하도록 구성되고, 무선 송신기는 측정된 특성을 무선으로 송신하도록 구성된다.

Description

전기 배터리 조립체
본 발명은 배터리 셀 및 배터리 셀의 특성을 측정하는 측정 디바이스를 포함하는 전자 유닛을 포함하는 전기 배터리 조립체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 전기 배터리 조립체를 형성하고 동작시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 양태에 따르면, 전기 배터리 조립체가 제공되며, 전기 배터리 조립체는 양극 단자와 음극 단자를 갖는 배터리 셀; 측정 디바이스 및 무선 송신기를 포함하는 전자 유닛; 배터리 셀에 부착되도록 구성되고 전자 유닛을 수용하도록 배열된 지지 구조체로서, 지지 구조체는 전자 유닛을 양극 단자 및 음극 단자에 전기적으로 커플링하여 무선 송신기 및 측정 디바이스에 전력을 제공하도록 배열된 적어도 하나의 도전성 요소를 포함하는, 지지 구조체를 포함하고, 측정 디바이스는 배터리 셀의 특성을 측정하도록 구성되고, 무선 송신기는 측정된 특성을 무선으로 송신하도록 구성된다. 전자 유닛의 측정 디바이스는 전류, 전압 또는 온도와 같은 각형 배터리 셀의 특성을 측정하도록 구성될 수 있고, 무선 송신기는 측정된 특성을 무선으로 송신하도록 구성될 수 있다. 유리하게는, 지지 구조체는 배터리 셀의 기존 제조 프로세스에 대한 어떠한 수정도 요구하지 않고 제조 후에 개별 배터리 셀에 개장될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 2개 이상의 배터리 조립체가 결합되어 배터리 팩으로 상호 교환 가능하게 지칭되는 배터리를 형성할 수 있으며, 여기서 각각의 배터리 셀은 측정 디바이스 및 무선 송신기를 포함하는 전자 유닛과 연관된다. 이러한 방식으로, 배터리 팩 내에 포함된 각각의 배터리 셀의 개별 특성이 측정될 수 있다. 측정된 배터리 셀 정보는 배터리 관리 시스템(BMS: battery management system)에 의해 개별 배터리 셀의 동작을 제어하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서 지지 구조체는 2개 이상의 배터리 셀에 부착될 수 있다. 이러한 실시예에서, 전자 유닛, 특히 측정 디바이스는 지지 구조체가 부착된 2개 이상의 배터리 셀의 특성을 측정하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 지지 구조체는 2개 이상의 전자 유닛을 포함할 수 있고, 각각의 전자 유닛은 지지 구조체가 부착된 배터리 셀 중 다른 하나의 특성을 측정하도록 구성된 측정 디바이스를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 전자 유닛이 2개 이상의 측정 디바이스를 포함할 수 있고, 각각의 측정 디바이스는 상이한 배터리 셀의 특성을 측정하도록 구성되는 것으로 고안된다. 전자 유닛은 2개 이상의 측정 디바이스들의 각각의 하나에 의해 측정되는 측정 특성을 무선으로 송신하도록 구성된 단일 무선 송신기를 포함할 수 있다. BMS와 같은 수신 디바이스가 수신된 측정 특성과 연관된 배터리 셀을 식별하는 것을 용이하게 하기 위해, 고유 식별자가 무선 송신기로부터의 각각의 데이터 송신과 연관될 수 있다. 고유 식별자는 측정된 특성과 연관된 특정 배터리 셀이 고유하게 식별될 수 있게 한다. 이는 개별 배터리 셀 관리를 용이하게 한다.
특정 실시예에 따르면, 무선 송신기는 단거리 통신을 위해 구성된 근거리 통신(NFC: near-field communication) 디바이스이다. 무선 송신기에 의해 방출된 신호는 관련 NFC 표준을 준수하며, 그 상세 사항은 본 기술 분야에 알려져 있다. NFC 디바이스를 무선 송신기로서 사용하면 근접하게 위치된 다른 배터리 조립체 간의 신호 간섭의 위험을 줄이는 데 도움이 된다. 신호 간섭을 줄이는 것은 복수의 무선 송신기가 서로 근접하여 측정된 데이터를 송신하는 배터리 팩에 복수의 배터리 조립체가 함께 결합되는 경우 특히 중요하다. 이러한 어플리케이션에서, 신호 간섭의 상당한 위험이 있다. 단거리 통신 신호의 사용은 이러한 간섭을 완화시킨다. 또한, 단거리 통신 신호의 사용은 보안을 향상시키고 허가되지 않은 제3자가 송신된 데이터 신호에 접근할 위험을 감소시킨다.
일부 실시예에서, 지지 구조체는 배터리 셀에 제거 가능하게 부착될 수 있다. 이는 유지 보수 목적으로 배터리 셀에 접근할 필요가 있는 경우 및/또는 유지보수 이유로 지지 구조체 및/또는 전자 유닛에 접근할 필요가 있는 경우 모두에 유지 보수 목적으로 유리할 수 있다.
지지 구조체는 그 제1 단부 및 제2 단부를 향하여 형상화된 크래들을 포함할 수 있다. 크래들은 제1 단부와 제2 단부 사이에 지지 표면을 규정할 수 있고, 지지 표면은 적어도 부분적으로 크래들 내에 전자 유닛을 고정하도록 구성될 수 있다. 배터리 조립체는 커버를 포함할 수 있다. 커버 및 크래들은 전자 유닛을 둘러싸기 위해 크래들 위에 커버를 부착하고 이에 의해 배터리 셀의 표면에 대한 전자 유닛의 이동을 제한하는 협업 표면 프로파일을 가질 수 있다. 크래들 및 커버의 이러한 구성은 전자 유닛에 대한 접근을 가능하게 하면서 전자 유닛을 수용하기 위한 유리한 메커니즘을 제공한다. 이는 유지 보수 목적에 유리하다.
특정 실시예에 따르면, 전기 배터리 조립체는 원통형 배터리 셀을 포함할 수 있다. 양극 및 음극 단자는 원통형 배터리 셀의 대향 단부 표면 상에 위치될 수 있고, 지지 구조체는 배터리 셀의 원통형 표면 상에 위치될 수 있다. 지지 구조체는 원통형 배터리 셀의 높이의 적어도 일부를 따르는 방향으로 연장될 수 있다. 특히, 지지 구조체의 길이는 원통형 배터리 셀의 높이와 평행한 방향으로 연장될 수 있다. 지지 구조체는 원통형 배터리 셀의 원통형 표면과 접촉하도록 배열된 접촉 표면을 포함할 수 있다. 접촉 표면은 원통형 배터리 셀의 원통형 표면의 프로파일에 상보적인 표면 프로파일을 가질 수 있다. 이는 원통형 배터리 셀에 대한 지지 구조체의 개선된 인체 공학적 부착으로 귀결된다. 일부 실시예에서, 접촉 표면 프로파일은 아크(arc) 형상일 수 있다. 일부 실시예에서, 지지 구조체의 폭은 원통형 배터리 셀의 길이 방향 대칭 축에 수직인 평면에서 연장될 수 있다. 원통형 배터리의 단면은 길이 방향 대칭 축에 수직인 방향으로 취해질 수 있고, 지지 구조체의 폭은 원통형 배터리 셀의 원형 단면의 둘레의 일부를 따라 연장될 수 있고, 각도 θ가 90° 미만인 원형 단면의 중심각 θ에 대응하는 원형 아크 길이를 형성한다. 원형 단면의 중심에 중심각 θ가 있다. 유리하게는, 이는 원통형 셀을 포함하는 2개 이상의 배터리 조립체가 각각의 조립체의 지지 구조체가 서로 간섭하지 않는 방식으로 결합 및 배열될 수 있게 한다.
일부 실시예에 따르면, 접촉 표면은 지지 구조체를 원통형 배터리 셀의 원통형 표면에 부착하기 위한 부착 수단을 포함할 수 있다. 부착 수단은 패스너(fastener)를 포함할 수 있다. 부착 수단은 지지 구조체가 원통형 배터리 셀의 원통형 표면에 부착될 수 있게 하는 접착제를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 접착제는 지지 구조체가 원통형 지지 표면에 반복적으로 제거되고 재부착될 수 있게 할 수 있다.
특정 실시예에서, 지지 구조체는 지지 구조체로부터 외측으로 연장되고 원통형 배터리 셀의 양극 단자 및 음극 단자를 그리핑(gripping)하고, 이에 의해 원통형 배터리 셀의 단자와의 인터피어런스 핏(interference fit)을 형성함으로써 지지 구조체를 원통형 배터리 셀에 부착하도록 배열되는 그리핑 아암(arm)을 포함할 수 있다. 그리핑 아암은 지지 구조체의 원위 단부에서 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 그리핑 아암은 배터리 단자의 그리핑을 용이하게 하기 위해 지지 구조체의 길이에 수직인 평면에서 연장되도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 전기 배터리 조립체는 각형(prismatic) 배터리 셀을 포함할 수 있다. 양극 단자 및 음극 단자는 단부 표면 상의 이격된 위치에서 각형 배터리 셀의 동일한 단부 표면으로부터 돌출될 수 있다. 각형 배터리 셀의 단부 표면은 실질적으로 평면일 수 있다. 양극 단자 및 음극 단자는 각형 배터리 셀의 대향 측을 향해 단부 표면 상에 위치될 수 있다. 양극 단자 및 음극 단자는 각형 배터리 셀의 평면 단부 표면으로부터 돌출될 수 있다. 양극 단자 및 음극 단자는 직사각형 또는 원형의 단면일 수 있다. 단자 간 공간은 단부 표면을 가로지르는 방향으로 양극 단자와 음극 단자 사이에 규정 및 경계화될 수 있으며, 각형 배터리 셀의 단부 표면과 단부 표면에 수직인 방향으로 양극 단자 및 음극 단자의 원위 표면 사이에서 경계화될 수 있다.
크래들의 제1 단부 및 제2 단부는 각형 배터리 셀의 양극 단자 및 음극 단자에 각각 부착되도록 구성될 수 있다. 크래들은 제1 단부와 제2 단부 사이에 지지 표면을 규정하고 전자 유닛은 지지 표면 상에 지지될 수 있다. 지지 표면은 단자 간 공간에 수용될 수 있다. 전자 유닛은 양극 단자 및 음극 단자 각각에 전기적으로 커플링되어 무선 송신기에 전력을 제공할 수 있다. 배터리 셀이 각형 배터리 셀을 포함하는 일부 실시예에 따르면, 커버가 크래들에 부착될 때, 크래들 및 커버는 전자 유닛을 둘러싸고 이에 의해 각형 배터리의 단부 표면을 가로지르는, 그리고 단부 표면에 수직인 방향으로 전자 유닛의 이동을 제한한다. 단부 표면을 가로지르는 전자 유닛의 이동은 단부 표면을 가로지르는 양극 단자 및 음극 단자의 분리 방향에 수직인 방향; 및 단부 표면을 가로지르는 양극 단자 및 음극 단자의 분리 방향으로의, 단부 표면을 가로지르는 양극 단자 및 음극 단자의 분리 방향에 수직인 방향으로 제한된다.
크래들과 커버는 전자 유닛을 단자 간 공간에 유지하고 각형 배터리 셀에 대한 전자 유닛의 이동을 제한하기 위해 협업할 수 있다. 따라서, 전자 유닛은 그것이 동작하는 각형 배터리 셀에 대해 유지될 수 있다. 또한, 그리고 아래에 설명되는 바와 같이, 전자 유닛은 전자 유닛 자체의 개선된 동작을 제공하고 전자 유닛과 무선으로 통신하는 추가 전자 기기를 갖는 전자 유닛의 개선된 동작을 제공하도록 유지될 수 있다. 이와 별도로, 각형 배터리 셀 자체의 수정을 필요로 하지 않고 전자 유닛이 각형 배터리 셀에 부착될 수 있다. 또한, 단자 간 공간에서의 전자 유닛의 위치는 각형 배터리 셀의 풋프린트가 증가되는 정도를 최소화할 수 있다. 따라서, 전기 자동차 또는 배터리 팩에서와 같은 더 큰 전기 배터리 구조체에서 전기 배터리 조립체의 용이한 수용이 제공된다.
특정 실시예에서, 지지 구조체가 각형 배터리 셀에 부착될 때, 크래들은 양극 단자 및 음극 단자 위로 연장되지 않을 수 있다. 이와 관련하여 예외는 양극 단자 및 음극 단자의 원위 단부를 너머 돌출되고 커버의 협업 표면 프로파일과 결합하는 표면 프로파일을 규정하는 부분과 관련될 수 있다. 따라서, 지지 구조체에 의해 각형 배터리 셀의 풋프린트가 증가되는 정도가 최소화된다.
특정 실시예에서, 지지 구조체가 각형 배터리 셀에 부착될 때, 크래들은 양극 단자 및 음극 단자가 돌출되는 각형 배터리 셀의 단부 표면의 둘레를 너머 연장되지 않을 수 있다. 따라서, 각형 배터리 셀의 풋프린트는 단부 표면의 둘레를 너머 증가되지 않을 수 있고, 이에 의해 지지 구조체가 부착된 각형 배터리 셀은 지지 구조체 없이 각형 배터리 셀을 수용하기에 충분한 공간에 수용될 수 있다.
크래들의 제1 단부 및 제2 단부의 각각은 각형 배터리 셀의 양극 단자 및 음극 단자 중 각각의 하나 주위에 끼워지도록 형상화될 수 있다. 보다 구체적으로, 크래들의 제1 단부 및 제2 단부의 각각은 개구를 규정할 수 있고, 보다 구체적으로는 양극 단자 및 음극 단자의 각각의 하나가 이를 통해 연장되는 둘러싸인 개구를 규정할 수 있다. 개구는 경계 벽에 의해 규정될 수 있다. 경계 벽은 단자의 원위 단부보다 더 확장될 수 없다.
일부 실시예에 따르면, 크래들의 제1 단부 및 제2 단부의 각각은 양극 단자 및 음극 단자의 각각의 하나에 의해 규정된 프로파일과 인터락킹(interlocking)하는 프로파일을 규정할 수 있다. 이러한 인터락킹은 단자로부터 크래들을 제거하는 것에 대한 저항을 제공한다. 단자에 의해 규정된 프로파일이 단자의 베이스를 향한 리세스와 같은 리세스를 포함하는 경우, 크래들의 단부에 의해 규정된 프로파일은 단자의 리세스에 수용되도록 형상화될 수 있다. 크래들의 단부는 단자에 대한 스냅 핏(snap fit) 부착을 제공하도록 형상화될 수 있다.
크래들은 전자 유닛이 지지되는 지지 표면을 규정하는 크래들 베이스를 포함할 수 있다. 크래들의 형상화된 제1 단부 및 제2 단부는 크래들 베이스의 대향 단부로부터 연장될 수 있다. 크래들 베이스는 크래들이 각형 배터리 셀에 부착될 때 각형 배터리 셀의 단부 표면에서 벤트(vent)와 정합되는 벤트 개구를 규정할 수 있다. 각형 배터리 셀은 통상적으로 각형 배터리 셀 내부의 압력 증가를 야기하는 각형 배터리 셀의 오작동의 이벤트에서 각형 배터리 셀의 감압을 허용하는 벤트를 갖는다. 크래들 베이스의 벤트 개구는 통기(ventilation)를 지원하여 각형 배터리 셀의 벤트가 기능할 수 있게 한다. 그렇지 않으면, 크래들 베이스는 각형 배터리 셀의 단부 표면에 연속적인 표면을 제공한다.
특정 실시예에서, 크래들은 크래들 베이스의 각각의 대향 에지로부터 위로 연장되는 제1 벽 및 제2 벽을 더 포함하여, 제1 벽 및 제2 벽의 각각은 양극 단자와 음극 단자 사이에 연장된다. 제1 벽 및 제2 벽의 높이는, 그 원위 단부가 양극 단자 및 음극 단자의 원위 단부보다 더 연장되지 않도록 하는 높이일 수 있다. 단자 수용 개구가 경계 벽에 의해 규정되는 실시예에서, 상술한 바와 같이, 경계 벽은 제1 벽 및 제2 벽과 실질적으로 동일한 높이일 수 있다. 크래들 베이스와 제1 벽 및 제2 벽은 전자 유닛을 수용하기 위한 크래들 공간을 규정할 수 있다. 전자 유닛은 제1 벽과 제2 벽 사이에 스너그 핏(snug fit)이도록 형상화될 수 있다. 따라서, 각형 배터리 셀의 단부 표면을 가로지르는 전자 유닛의 이동은 양극 단자 및 음극 단자의 분리 방향에 수직인 방향으로 제한될 수 있다.
일부 실시예에서, 크래들은 크래들 베이스로부터 위로 연장되고 제1 벽과 제2 벽 사이에서 연장되는 횡벽을 더 포함할 수 있다. 횡벽은 크래들의 제1 단부 또는 제2 단부에 인접한 크래들 베이스의 단부로부터 이격될 수 있다. 횡벽은 양극 단자 및 음극 단자의 분리 방향으로 각형 배터리 셀의 단부 표면을 가로지르는 전자 유닛의 이동에 대한 장벽을 제공할 수 있다. 따라서, 제1 벽과 제2 벽 및 횡벽은 2개의 상호 수직인 방향으로 단부 표면을 가로지른 전자 유닛의 이동을 제한할 수 있다. 단자 수용 개구가 상술한 바와 같이 경계 벽에 의해 규정되는 경우, 경계 벽은 양극 단자 및 음극 단자의 분리 방향으로 단부 표면을 가로지른 전자 유닛의 이동에 대한 추가 장벽을 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 전자 유닛은 적어도 하나의 도전성 요소를 통해 양극 단자 및 음극 단자 각각에 전기적으로 커플링되어, 무선 송신기 및 측정 디바이스를 위한 전력을 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 도전성 요소는 전자 유닛으로부터 연장되는 제1 도전체 및 제2 도전체를 포함할 수 있고, 제1 도전체 및 제2 도전체는 양극 도전체 및 음극 도전체로부터의 전기 전도를 각각 제공한다. 일부 실시예에서, 제1 도전체 및 제2 도전체는 전자 유닛의 대향 단부로부터 연장될 수 있다.
일부 실시예에서, 지지 구조체는 전자 유닛을 수용할 때 제1 도전체 및 제2 도전체를 유지하는 형태를 규정할 수 있다.
제1 도전체 및 제2 도전체는 상이한 수단에 의해 양극 단자 및 음극 단자에 전기적으로 커플링될 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 제1 도전체 및 제2 도전체 중 적어도 하나의 원위 단부는 양극 단자 및 음극 단자 중 각각의 하나 위에 놓인 도전체 단자를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 도전체 단자는 단자에 용접될 수 있다. 일부 실시예에서, 도전체 단자는 이에 용접되지 않고 단자와 단순히 접촉할 수 있다. 사용 시에, 도전체 단자는 단자와 버스 바(busbar) 사이에 개재될 수 있고, 이에 의해 전력이 전자 유닛에 의해 단자로부터 인출될 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 도전체 및 제2 도전체의 각각은 단자에 고정되는 도전성 패스너(fastener)에 전기적으로 커플링될 수 있다. 도전성 패스너는 제1 도전체 및 제2 도전체의 각각의 원위 단부에 있을 수 있다. 도전성 패스너는 단면이 직사각형 또는 원형일 수 있는 단자 주위에 끼워지도록 형상화될 수 있다. 또한, 도전성 패스너는 단자에 대해 접하여 사용되는 톱니를 규정할 수 있다. 도전성 패스너는 단자와의 인터피어런스 핏을 제공하여 단자로부터 양호한 도전성 경로를 형성하도록 형상화되고 크기가 정해질 수 있다.
실시예에 따르면, 도전성 패스너는 크래들의 일부를 형성할 수 있고, 전기 전도를 제공하는 것에 추가하여 크래들을 양극 단자 및 음극 단자에 부착할 수 있다. 상술한 바와 같이, 크래들의 제1 단부 및 제2 단부의 각각은 양극 단자 및 음극 단자 중 각각의 하나에 의해 규정된 프로파일과 인터락킹(interlocking)하는 프로파일을 규정할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 각각의 도전성 패스너는 크래들의 제1 단부 및 제2 단부 중 각각의 하나에 포함될 수 있고, 양극 단자 및 음극 단자 중 각각의 하나에 의해 규정된 프로파일과 인터락킹하는 프로파일을 규정할 수 있다. 크래들은 후술하는 바와 같이 플라스틱 재료와 같은 것으로부터 형성될 수 있으며, 도전성 패스너는 그 형성 후에 크래들에 끼워진다. 대안적으로, 도전성 패스너는 크래들의 형성 동안 크래들에 통합될 수 있다. 일부 실시예에서, 전자 유닛은 각각의 제1 도전체 및 제2 도전체를 2개의 도전성 패스너 중 각각의 하나에 용접 또는 납땜함으로써 크래들의 도전성 패스너에 전기적으로 커플링될 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 커버는 크래들에 부착될 때 양극 단자 및 음극 단자가 돌출되는 각형 배터리 셀의 단부 표면의 둘레보다 커버가 더 연장되지 않는 크기일 수 있다. 따라서, 각형 배터리 셀의 풋프린트는 단부 표면을 너머 증가되지 않을 수 있고, 이에 의해 커버가 부착된 각형 배터리 셀은 커버가 없는 각형 배터리 셀을 수용하기에 충분한 공간에 수용될 수 있다.
일부 실시예에서, 커버는 크래들에 부착될 때 커버가 제1 단부에서 양극 단자까지 그리고 제2 대향 단부에서 음극 단자까지 연장되는 크기일 수 있다. 따라서, 양극 단자 및 음극 단자는 커버에 의해 덮이지 않을 수 있으며, 이에 의해 양극 단자 및 음극 단자는 버스 바와 같은 것에 전기적으로 커플링될 수 있다. 그렇지 않으면, 커버는 각형 배터리 셀의 벤트가 기능할 수 있도록 커버를 통해 연장되는 적어도 하나의 개구를 제외하고 크래들 공간을 덮을 수 있다.
상술한 바와 같이, 커버 및 크래들은 크래들 위에 커버를 부착하는 협업 표면 프로파일을 가질 수 있다. 커버의 표면 프로파일은 커버의 둘레를 향한 개구에 의해 규정될 수 있으며, 크래들로부터 위로 연장되는 각각의 돌출부를 수용하도록 형상화된다. 각각의 개구와 각각의 돌출부는 크래들에 대한 커버의 스냅 핏(snap fit) 부착을 제공하도록 인터락킹될 수 있다.
일부 실시예에서, 커버는 커버가 크래들에 부착될 때 크래들을 향하는 제1 표면과 커버가 크래들에 부착될 때 크래들로부터 멀어지게 향하는 제2 평면 표면을 규정할 수 있다. 적어도 하나의 안테나 형태가 제2 평면 표면 상에 규정될 수 있다. 안테나 형태는 전자 유닛의 무선 송신기와 무선 통신하는 안테나를 유지하도록 형상화될 수 있다. 안테나는 배터리 조립체에 포함될 수 있다. 무선 송신기는 전자 유닛 안테나를 포함할 수 있다. 따라서, 크래들 및 커버는 전자 유닛을 유지하고 안테나 형태에서 커버에 의해 유지되는 안테나 및 무선 송신기의 적절한 상대 배치를 제공하도록 협업할 수 있다. 안테나 형태는 안테나를 수용하는 그루브를 규정할 수 있다. 일부 실시예에서, 그루브는 양극 단자 및 음극 단자의 분리 방향에 수직인 방향으로 커버를 가로질러 연장될 수 있다. 본원에 설명되는 바와 같이 복수의 전기 배터리 조립체가 있는 경우, 복수의 전기 배터리 조립체는 서로 인접하게 위치될 수 있고, 이에 의해 안테나 수용 그루브는 정합될 수 있어 안테나로서 동작하는 전송 라인과 같은 단일 안테나가 그루브에 수용될 수 있어 단일 안테나가 복수의 전기 배터리 조립체를 너머 연장된다. 따라서, 각각의 전기 배터리 조립체의 커버는 각각의 무선 송신기와 단일 안테나 사이의 무선 통신을 제공할 수 있고, 분리 및 그에 따른 격리와 배향 중 적어도 하나와 관련하여 각각의 무선 송신기에 대한 단일 안테나의 적절한 배치를 제공할 수 있다.
전자 유닛은 인쇄 회로, 보다 구체적으로 강성 인쇄 회로 보드를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 인쇄 회로 보드는 가요성일 수 있다. 무선 송신기는 인쇄 회로 보드 상에 장착된 전자 구성 요소로 구성될 수 있다. 추가 전자 구성 요소가 인쇄 회로 보드 상에 장착될 수 있다. 이러한 추가 전자 구성 요소는 측정 디바이스의 적어도 일부를 형성할 수 있고, 마이크로프로세서와 같은 것을 포함할 수 있다.
특정 실시예에 따르면, 지지 구조체는 10% 내지 20% 정도까지 유리로 충진될 수 있는 폴리프로필렌과 같은 플라스틱 재료로 일체로 형성될 수 있다. 커버는 폴리프로필렌과 같은 플라스틱 재료로 일체로 형성될 수 있다.
배터리 셀은 용기, 보다 구체적으로 강성 용기를 포함할 수 있다. 각형 배터리 셀을 포함하는 이러한 실시예에서, 용기는 하나 이상의 파우치(pouch) 셀을 포함할 수 있다. 용기가 복수의 파우치 셀을 포함하는 경우, 복수의 파우치 셀의 양극 단자가 전기적으로 커플링될 수 있고, 복수의 파우치 셀의 음극 단자가 전기적으로 커플링될 수 있다. 각형 배터리 셀을 포함하는 이러한 실시예에서, 용기는 일반적으로, 그리고 보다 구체적으로, 실질적으로 직사각형의 직육면체 형태일 수 있다. 용기는 제1 및 제2의 반대 방향의 단부 표면, 및 제1 단부 표면과 제2 단부 표면 사이에서 연장되고 용기 주위로 연장되는 측면을 규정할 수 있다. 양극 단자 및 음극 단자는 제1 단부 표면 및 제2 단부 표면 중 하나, 그리고 동일한 하나로부터 돌출될 수 있다. 용기가 직육면체 형태, 보다 구체적으로 직사각형 직육면체 형태인 경우, 측면은 제1 측면 내지 제4 측면을 포함할 수 있으며, 제1 표면 및 제3 표면은 반대로 향하고, 제2 표면 및 제4 표면은 반대로 향한다. 제1 표면 및 제3 표면은 제2 표면 및 제4 표면보다 훨씬 더 큰 범위일 수 있다. 원통형 배터리 셀을 포함하는 이러한 실시예에서, 용기는 2개의 단부 표면을 갖는 원통형 표면을 포함하는 원통형 형상이고, 각각의 단부 표면은 양극 배터리 단자 또는 음극 배터리 단자 중 다른 하나를 나타낸다. 2개의 단부 표면은 일반적으로 평행하게 배열되고, 원통형 표면은 그 사이에서 길이 방향으로 연장된다.
배터리 셀은 적어도 하나의 전기 화학적 배열을 포함할 수 있다. 전기 화학적 배열은 리튬-이온 전기 화학적 배열, 보다 구체적으로 리튬-이온 폴리머 전기 화학적 배열을 포함할 수 있다. 배터리 셀이 각형 배터리 셀을 포함하는 경우, 각각의 적어도 하나의 전기 화학적 배열은 파우치 셀 용기, 보다 구체적으로 시일링(sealing)된 파우치 셀 용기 내에 포함될 수 있으며, 이는 유연하여 파우치 셀 용기의 팽창이 허용될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명의 상술한 양태에 따른 적어도 하나의 전기 배터리 조립체 및 그 실시예 중 임의의 하나 이상을 포함하는 전기 자동차, 및 적어도 하나의 전기 배터리 조립체로부터 받은 전력에 따라 전기 자동차를 구동하는 전기 모터가 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명의 상술한 양태 및 그 실시예 중 임의의 하나 이상에 따른 적어도 하나의 전기 배터리 조립체 및 적어도 하나의 전기 배터리 조립체를 충전하기 위한 충전기 입력을 포함하는 무정전 전원과 같은 고정형 또는 휴대용 발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 전기 배터리 조립체를 형성하고 동작시키는 방법이 제공되며, 전기 배터리 조립체는 양극 단자 및 음극 단자를 갖는 배터리 셀, 측정 디바이스 및 무선 송신기를 포함하는 전자 유닛, 및 배터리 셀에 부착되도록 구성된 지지 구조체를 포함하며, 본 방법은, 양극 단자 및 음극 단자에 각각 부착되도록 형상화된, 지지 구조체의 제1 단부 및 제2 단부에 의해 배터리 셀에 지지 구조체를 부착하는 단계; 제1 단부와 제2 단부 사이의 지지 구조체에 의해 규정된 지지 표면 상에 전자 유닛을 지지하는 단계로서, 전자 유닛은 지지될 때 양극 단자 및 음극 단자의 각각에 전기적으로 커플링되어 무선 송신기 및 측정 디바이스를 위한 전력을 제공하는, 지지하는 단계; 측정 디바이스로 배터리 셀의 특성을 측정하는 단계; 및 무선 송신기를 통해 측정된 특성을 무선으로 송신하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서 지지 구조체는 제1 단부와 제2 단부를 향하여 형상화된 크래들을 포함할 수 있고, 크래들은 제1 단부와 제2 단부 사이에 지지 표면을 규정하고, 본 방법은 커버 및 크래들의 협업 표면 프로파일에 의해 크래들 위에 커버를 부착하여 전자 유닛을 둘러싸고, 이에 의해 배터리 셀의 표면에 대한 전자 유닛의 이동을 제한하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 임의의 양태의 실시예는 본 발명의 다른 양태의 하나 이상의 특징을 포함할 수 있다.
본 발명의 추가 특징 및 이점은 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 제공되는 다음의 특정 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 전자 유닛이 제거 가능한 지지 구조체를 통해 각형 배터리 셀에 부착되는 실시예에 따른 전기 배터리 조립체의 분해 사시도이다.
도 2는 전기 배터리 조립체의 제거 가능한 지지 구조체가 부착된 도 1의 각형 배터리 셀의 사시도이다.
도 3a는 지지 구조체 상의 제자리의 부착된 지지 구조체 및 전자 유닛을 갖는 각형 배터리 셀의 도면이다.
도 3b는 도 3a의 배열의 각형 배터리 셀의 하나의 단자 주위의 상세도이다.
도 4a는 실시예에 따라 각형 배터리 셀의 단자와 전자 유닛 사이의 전기적 연결이 어떻게 이루어지는지를 나타낸다.
도 4b는 다른 실시예에 따라 각형 배터리 셀의 원형의 형상화된 단자와 전자 유닛 사이에 전기적 연결이 어떻게 이루어지는지를 나타내는 도면이다.
도 4c는 또 다른 실시예에 따라 단자와 전자 유닛 사이에 전기적 연결이 어떻게 이루어지는지를 나타낸다.
도 5는 지지 구조체에 부착된 전기 배터리 조립체의 커버를 갖는 각형 배터리 셀을 나타낸다.
도 6a는 전자 유닛이 제거 가능한 지지 구조체를 통해 원통형 배터리 셀에 부착되는 실시예에 따른 전기 배터리 조립체의 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 배터리 조립체의 분해 사시도이다.
도 6c는 배터리 셀의 길이 방향 축에 수직인 평면에서 취한 도 6a의 배터리 조립체의 단면도이다.
도 7a는 복수의 원통형 배터리 셀을 포함하는 배터리 조립체의 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 배터리 조립체의 평면 사시도이다.
도 8은 실시예에 따른, 단일 지지 구조체를 공유하는 복수의 원통형 배터리 셀을 포함하는 배터리의 사시도이다.
본 발명자들은 복수의 전기 배터리 셀 및 복수의 전자 유닛을 포함할 수 있는 전기 배터리를 설계하였으며, 복수의 전자 유닛 각각은 복수의 전기 배터리 셀 각각의 특성을 측정하였다. 이러한 전기 배터리에서 각각의 전자 유닛을 동작하는 전기 배터리 셀에 부착하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 전기 배터리 셀의 사용 용이성에 대한 영향을 감소시키면서 전자 유닛의 적절한 동작을 제공하는 방식으로 각각의 전자 유닛을 각각의 전기 배터리 셀에 부착하는 것이 바람직하다. 또한, 전기 배터리 셀의 수정 없이 각각의 전자 유닛을 각각의 전기 배터리 셀에 부착하는 것이 바람직하다.
따라서, 본원에 개시된 실시예 중 적어도 일부의 목적은 배터리 셀 및 배터리 셀의 특성을 측정하는 측정 디바이스를 포함하는 전자 유닛을 포함하는 전기 배터리 조립체를 제공하는 것이며, 여기서 전자 유닛은 배터리 셀에 부착된다. 이러한 전기 배터리 조립체를 형성하고 동작시키는 방법을 제공하는 것이 본원에 개시된 실시예 중 적어도 일부의 추가 목적이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 배터리 셀에 부착하기 위한 지지 구조체가 제공된다. 지지 구조체는 제거 가능하고 배터리 셀에 개장 가능하도록 구성될 수 있다. 지지 구조체는 전자 유닛을 수용하도록 구성될 수 있고, 전자 유닛을 전기 배터리 셀의 양극 단자 및 음극 단자에 전기적으로 커플링하도록 배열된 적어도 하나의 도전성 요소를 포함하여 전력이 전자 유닛에 제공될 수 있게 한다. 전자 유닛은 배터리 셀의 특성을 측정하도록 구성된 측정 디바이스 및 측정된 특성을 무선으로 송신하도록 구성된 무선 송신기를 포함한다. 무선 송신기는 단거리 무선 통신을 위해 구성된 근거리 통신(NFC: near-field communication) 디바이스를 포함할 수 있다. NFC 디바이스의 동작 특성은 본 기술 분야에 공지되어 있으므로 추가적인 상세 사항이 본원에 제공되지 않으며, 무선 송신기가 모든 관련 NFC 동작 표준을 준수한다고 말하는 것으로 충분하다. 근거리 통신의 사용은 근접하게 위치된 무선 송신기 간의 신호 간섭의 위험을 감소시킨다.
제거 가능한 지지 구조체는 배터리 셀의 폼 팩터에 의존할 수 있는 배터리 셀에 자신을 부착하는 다양한 방식을 포함할 수 있다. 특히, 특정 실시예에 따르면, 지지 구조체는 본 기술 분야에서 종종 각형 배터리 셀로 지칭되는 각형 폼 팩터를 갖는 배터리 셀에 부착하기 위한 수단으로 구성될 수 있다. 유사하게, 대안적인 실시예에서 지지 구조체는 원통형 배터리 셀에 부착하기 위한 수단으로 구성될 수 있다. 본 개시의 맥락 내에서, 각형 및 원통형이라는 용어는 하우징에 의해 지시되는 배터리 셀의 기하 형태에만 관련되며, 내부의 화학성에 대해서는 관련되지 않는다.
독자의 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 지지 구조체가 각형 배터리 셀 및 원통형 배터리 셀에 부착되도록 구성된 실시예가 차례로 설명될 것이다. 두 경우 모두 배터리 셀의 풋프린트에 대한 지지 구조체 부착의 영향을 감소시키는 것은 배터리 셀의 기존 풋프린트에 대한 영향을 최소화하는 데 도움이 된다. 현재의 맥락 내에서 배터리 풋프린트라는 용어는 배터리 셀이 차지하는 공간의 체적을 표기하는 데 사용된다. 지지 구조체의 부착이 배터리 셀의 풋프린트에 미치는 영향을 감소시키는 것은 지지 구조체가 개장 가능하고 배터리 셀의 기존 어플리케이션에 통합될 수 있음을 보장하는 데 도움이 된다. 특히, 개시된 지지 구조체는 배터리 또는 배터리 팩을 형성하기 위해 함께 복수의 배터리 셀을 결합하는 데 어떠한 기하학적 및/또는 체적 장애도 제공하지 않는다. 이는 배터리 셀의 기존의 유용한 기하학적 풋프린트 어떠한 물질적 영향도 미치지 않는 배터리 셀에 근접한 공간의 체적에 지지 구조체를 배치함으로써 달성된다. 예를 들어, 공유 배터리 표면으로부터 연장되는 이격된 양극 단자 및 음극 단자를 포함하는 각형 배터리 셀과 관련하여, 이러한 체적의 공간은 단자 사이에 규정될 수 있다. 이러한 실시예에 따른 추가 상세 사항이 아래에 제시된다. 대부분의 실제 어플리케이션에서 각형 배터리 셀의 단자 사이의 공간은 어떤 목적으로도 사용되지 않는다. 특히, 이 공간은 복수의 각형 배터리 셀을 함께 패킹하여 배터리 팩을 형성하는 경우에 사용되지 않는다. 따라서, 이러한 체적의 공간에 지지 구조체를 배치함으로써, 각형 배터리 셀을 함께 결합하는 능력은 영향을 받지 않는다. 원통형 배터리 셀과 관련하여, 원통형 표면의 일부에 지지 구조체를 위치시킴으로써 유사한 효과가 달성될 수 있으므로, 복수의 원통형 셀이 결합되어 배터리 팩을 형성할 때, 지지 구조체는 인접한 원통형 셀들 사이에 형성된 갭에 위치된다. 다시, 이 실시예의 추가 상세 사항은 또한 아래에 개시된다. 본원에 개시된 실시예의 또 다른 이점은 지지 구조체를 수용하기 위해 기존 배터리 셀 제조 프로세스의 수정이 필요하지 않다는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전기 배터리 조립체(10)의 분해도가 도 1에 나타내어져 있다. 전기 배터리 조립체(10)는 각형 배터리 셀(12), 지지 구조체(14), 전자 유닛(16) 및 커버(18)를 포함한다. 지지 구조체(14)는 크래들과 같이 형상화될 수 있으며, 이어지는 설명에서 단순히 크래들(14)로 상호 교환 가능하게 지칭될 것이다. 형상화된 크래들은 지지 구조체가 전자 유닛(16)을 수용하기에 적절한 리세스와 같은 체적의 공간을 포함하는 것으로 의도된다. 각형 배터리 셀(12)은 알려진 형태 및 기능을 가지며, 따라서 각각 리튬-이온 폴리머 전기 화학적 배열을 포함할 수 있는 복수의 파우치 셀을 포함할 수 있는 강성 용기를 포함한다. 복수의 파우치 셀의 양극 단자는 함께 연결되어 각형 배터리 셀의 양극 단자(20)로 인출될 수 있고, 복수의 파우치 셀의 음극 단자는 함께 연결되어 각형 배터리 셀의 음극 단자(20)로 인출될 수 있다. 양극 단자 및 음극 단자(20)는 각형 배터리 셀(12)의 동일한 단부 표면으로부터 위로 돌출된다. 단부 표면을 가로지르는 방향으로 양극 단자와 음극 단자(20) 사이에, 그리고 단부 표면에 수직인 방향으로 각형 배터리 셀의 단부 표면과 양극 단자 및 음극 단자의 원위 표면 사이에 단자 간 공간이 규정되고 경계화된다. 양극 단자와 음극 단자(20) 사이의 각형 배터리 셀(12)의 단부 표면에는 벤트(vent)(22)가 제공될 수 있다. 아웃라인(outline)에서, 크래들(14)은 각형 배터리 셀(12)에 부착되고 전자 유닛(16)은 크래들(14) 상에 배치된다. 전자 유닛(16)은 양극 단자 및 음극 단자(20)에 전기적으로 커플링된다. 커버(18)는 전자 유닛(16)이 커버와 크래들 사이에 둘러싸이도록 크래들(14)에 부착될 수 있다.
전기 배터리 조립체의 크래들(14)이 부착된 각형 배터리 셀(12)의 사시도가 도 2에 나타내어져 있다. 크래들은 전자 유닛(16)이 지지되는 지지 표면(34)을 규정하는 크래들 베이스(32)를 포함한다. 크래들 베이스(32)는 각형 배터리 셀의 통기를 지원하기 위해 각형 배터리 셀(12)의 단부 표면에서 벤트(22)와 정합될 수 있는 벤트 개구(36)를 규정한다. 크래들(14)은 크래들 베이스(32)의 각각의 대향 에지로부터 위로 연장되고 제1 벽 및 제2 벽의 각각이 양극 단자와 음극 단자(20) 사이에서 연장되도록 제1 벽 및 제2 벽(38)을 더 포함할 수 있다. 제1 벽 및 제2 벽(38)의 높이는, 그 원위 단부가 양극 단자 및 음극 단자(20)의 원위 단부보다 더 연장되지 못하는 높이이다. 크래들(14)은 크래들 베이스(32)로부터 위로 연장되고 제1 벽과 제2 벽(38) 사이에서 연장되는 횡벽(40)을 더 포함할 수 있다. 횡벽(40)은 크래들 베이스(32)의 각각의 단부로부터 이격될 수 있다.
크래들(14)의 제1 단부와 제2 단부의 각각의 하나는 양극 단자와 음극 단자(20)의 각각의 하나 둘레에 끼워지도록 형상화될 수 있다. 크래들(14)의 제1 단부 및 제2 단부를 추가로 고려하면, 크래들의 제1 단부 및 제2 단부의 각각은 양극 단자 및 음극 단자의 각각의 하나가 연장될 수 있는 개구를 규정할 수 있다. 개구는 제1 벽 및 제2 벽(38)과 같이 단자(20)의 원위 단부보다 더 연장되지 않는 높이의 경계 벽(42)에 의해 규정된다. 크래들 베이스(32), 제1 벽 및 제2 벽(38) 및 제1 단부 및 제2 단부 각각에서의 경계 벽(42)의 일부는 전자 유닛(16)을 수용하기 위한 크래들 공간으로서 동등하게 지칭되는 리세스를 규정한다. 또한, 아래의 설명에서 명백해지는 바와 같이, 제1 단부 및 제2 단부 중 하나에서의 경계 벽(42)의 일부 및 횡벽(40)은 양극 단자 및 음극 단자(20)의 분리 방향으로 각형 배터리 셀의 단부 표면을 가로지르는 전자 유닛(16)의 이동에 대한 장벽을 제공한다.
크래들(14)이 부착된 각형 배터리 셀(12) 및 크래들 상에 배치된 전자 유닛(16)의 도면이 도 3a에 나타내어져 있다. 전자 유닛(16)은 강성 인쇄 회로 보드(44) 상에 장착된 전자 구성 요소로 구성된 측정 디바이스 및 무선 송신기를 포함한다. 전자 유닛의 측정 디바이스는 전류, 전압 또는 온도와 같은 각형 배터리 셀의 특성을 측정하도록 구성되고, 무선 송신기는 측정된 특성을 무선으로 송신한다. 예를 들어, 특정 실시예에서 측정된 특성은 배터리 관리 시스템(BMS: battery management system)에 무선으로 송신될 수 있다. 특정 실시예에 따르면, 무선 송신기는 단거리 통신을 위해 구성된 근거리 통신(NFC) 디바이스이다. 이는 개별 무선 송신기를 각각 포함하는 복수의 배터리 조립체가 예를 들어, 복수의 배터리 조립체를 포함하는 배터리 내에서 매우 근접하게 동작하는 경우 발생할 수 있는 근접하게 위치된 무선 송신기들 간의 간섭을 줄이는 데 도움이 된다. 이러한 어플리케이션에서, 간섭을 줄이는 것은 데이터의 충실한 송신을 보장하는 데 필수적이다. 전류, 전압 또는 온도의 측정은 통상의 관행에 따른다. 무선 송신기의 형태 및 기능은 WO 2018/002667 A1호에 설명된 것과 같을 수 있으며, 이는 본원에 참조로 통합된다. 인쇄 회로 보드(44)는 통상의 형태 및 기능의 지지 회로와 함께 마이크로프로세서를 더 포함한다. 마이크로프로세서는 측정 디바이스에 의해 이루어진 측정을 프로세싱하고 전자 유닛(16)으로부터의 데이터의 무선 송신을 위한 데이터 패킷을 형성한다.
도 3a로부터 알 수 있는 바와 같이, 인쇄 회로 보드(44)는 크래들(14)에 의해 규정된 크래들 공간에 수용되어 인쇄 회로 보드는 제1 벽과 제2 벽(38) 사이, 그리고 크래들의 일 단부의 경계 벽(42)과 횡벽(40) 사이에서 스너그 핏(snug fit)된다. 따라서, 각형 배터리 셀(12)의 단부 표면을 가로지르는 전자 유닛(16)의 이동은 서로 수직인 두 방향에서 제한된다. 제1 도전체 및 제2 도전체(46)는 인쇄 회로 보드(44)의 대향 단부로부터 연장된다. 크래들(14)은 제1 도전체 및 제2 도전체를 각각 유지하는 제1 형태 및 제2 형태를 규정할 수 있다. 제1 형태 및 제2 형태의 각각은 크래들 베이스(32)로부터 이격되고 제1 벽 또는 제2 벽(38)으로부터 제1 단부에서 지지되고, 크래들 베이스(32)로부터 제2 단부에서 지지되는 단순한 빔(48)의 형태를 갖는다. 도전체(46)는 도전체를 제자리에 유지하고 이를 각각의 단자(20)를 향해 안내하기 위해 단순한 빔(48) 아래에 끼워질 수 있다.
도 3a의 배열의 각형 배터리 셀의 하나의 단자의 상세도가 도 3b에 나타내어져 있다. 도 3b에서 알 수 있는 바와 같이, 경계 벽(42)은 그 내부 표면과 그 하부 에지에서 립(lip)(50)을 규정한다. 또한, 단자(20)는 그 주변부 둘레에 그리고 그 베이스를 향하여 리세스(52)를 규정한다. 크래들(14)은 양극 단자 및 음극 단자(20)가 경계 벽(42)에 의해 규정된 각각의 개구를 통해 수용되도록 각형 배터리 셀(12) 위에 크래들(14)을 위치시킴으로써 각형 배터리 셀(12)에 부착된다. 그 후, 립이 단자(20)의 리세스(52)에 수용될 때까지 크래들(14)은 각각의 단자(20)에 대해 립(50)에 의해 제공된 저항에 대해 아래로 가압된다. 따라서, 립(50) 및 리세스(52)는 크래들(14)을 각형 배터리 셀(12)에 부착하는 스냅 핏(snap fit)을 제공한다.
제1 도전체 및 제2 도전체(46)는 상이한 수단 중 하나에 의해 양극 단자 및 음극 단자(20)에 전기적으로 커플링될 수 있다. 예를 들어, 도 3b 및 도 4a(이는 180 도 회전된 도 3b임)를 참조하고, 실시예에 따르면, 제1 도전체 및 제2 도전체(46) 각각의 원위 단부는 양극 단자 및 음극 단자(20) 중 각각의 하나 위에 놓이고 이와 접촉하는 도전체 단자(54)를 포함한다. 각각의 단자(20)와 접촉하는 도전체(46)를 유지하기 위해, 도전체 단자(54)는 단자(20)에 용접될 수 있다. 사용 시에, 그리고 전기 배터리 조립체가 외부 장치와 전기적으로 커플링될 때, 도전체 단자(54)는 단자(20)와 버스 바 사이에 개재될 수 있다. 제1 도전체 및 제2 도전체(46) 모두가 양극 단자 및 음극 단자(20)에 전기적으로 커플링될 때, 전자 유닛(16)을 위한 전력은 양극 단자 및 음극 단자(20)를 통해 각형 배터리 셀(12)로부터 인출된다.
용접의 사용은 도전체를 각각의 단자와 접촉하게 유지하는 하나의 비제한적인 방식을 나타낸다는 것을 이해해야 한다. 도전체를 각 단자와 접촉되게 유지하기 위한 대안적인 수단이 또한 고안된다. 예를 들어, 그리고 도 4b를 참조하면, 다른 실시예에 따라서, 도전성 패스너(62)가 제1 도전체 및 제2 도전체(46)의 각각의 하나의 단부에 제공될 수 있다. 도전성 패스너(62)는 단자(20) 주위에 끼워지고 이와 접촉을 유지하도록 형상화된다. 이는 도전성 패스너(62)가 단자(20) 주위에 배치될 때 단자(20)와의 인터피어런스 핏(interference fit)이 형성될 수 있도록 단자(2)의 단면 형상 및 크기에 형상 및 크기가 상보적이도록 도전성 패스너(20)의 치수를 정함으로써 달성될 수 있다. 단자(20)는 단면이 직사각형 또는 원형일 수 있지만, 다른 단면 형상도 고안된다. 단자(20)가 원형 단면인 특정 실시예에서, 도전성 패스너(62)는 예를 들어, Arthur Street, Redditch, B98 8LF, United Kingdom의 Springmasters Ltd에 의해 제공된 푸시 온 고정 와셔(push on fixing washer)를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 직사각형 또는 원형 단면의 단자에 대한 도전성 패스너(62)는 사용 시 단자(20)에 대해 접하는 톱니를 규정할 수 있으며, 도전성 패스너는 단자(20)와의 인터피어런스 핏을 제공하도록 형상화되고 크기가 정해져서 단자로부터의 양호한 도전성 경로를 형성한다.
추가 실시예에 따르면, 그리고 도 4c를 참조하면, 도전성 패스너(72)는 전기 전도를 제공하는 것 외에 크래들(14)의 일부를 형성하고 크래들을 양극 단자 및 음극 단자(20)에 부착할 수 있다. 도 3b의 실시예를 참조하여 상술한 바와 같이, 경계 벽(42)에 의해 규정된 립(50)은 양극 단자 및 음극 단자(20)의 리세스(52)와 인터락킹(interlocking)된다. 본 실시예에 따르면, 각각의 도전성 패스너(72)는 크래들(14)의 제1 단부 및 제2 단부 중 각각의 하나에 포함될 수 있으며, 양극 단자 및 음극 단자 중 각각의 하나의 리세스(52)와 인터락킹하는 돌출부를 규정한다. 도 4c의 크래들(14)은 상술한 실시예, 특히 도 3a의 실시예를 참조하여 상술한 것과 동일한 방식으로 각형 배터리 셀(12)에 부착될 수 있으며, 이에 의해 도전성 패스너(72)에 의해 규정되는 돌출부는 양극 단자 및 음극 단자(20)의 리세스(52)와의 스냅 핏을 제공한다. 크래들(14)은 후술하는 바와 같이 플라스틱 재료로 몰딩함으로써 형성될 수 있으며, 도전성 패스너(72)는 형성 후에 크래들에 끼워진다. 대안적으로, 도전성 패스너(72)는 크래들의 몰딩 동안 크래들에 통합될 수 있다. 전자 유닛(16)은 2개의 도전성 패스너(72)의 각각의 하나의 노출된 부분(74)에 각각의 제1 도전체 및 제2 도전체를 용접 또는 납땜함으로써 크래들의 도전성 패스너에 전기적으로 커플링될 수 있다.
실시예에 따른, 크래들에 부착된 전기 배터리 조립체의 커버(18)를 갖는 각형 배터리 셀(12)이 도 5에 나타내어져 있다. 커버(18)는 크래들(14)에 부착될 때 커버가 각형 배터리 셀(12)의 단부 표면의 둘레보다, 그리고 제1 벽 및 제2 벽(38) 위로 더 연장되지 않도록 하는 크기이다. 또한, 커버(18)는 크래들(14)에 부착될 때 커버가 제1 단부에서 양극 단자까지 연장되고 제2 대향 단부에서 음극 단자까지 연장되도록 하는 크기일 수 있다. 따라서 양극 단자 및 음극 단자(20)는 커버(18)에 의해 덮이지 않고, 이에 의해 양극 단자 및 음극 단자는 버스 바와 같은 것에 전기적으로 커플링될 수 있다. 그렇지 않으면, 커버(18)는 각형 배터리 셀(12)의 벤트(22)가 기능할 수 있도록 커버를 통해 연장되는 적어도 하나의 개구(82)를 제외하고 크래들 공간을 덮도록 구성될 수 있다.
커버(18) 및 크래들(14)은 크래들 위에 커버를 부착하는 협업 표면 프로파일을 포함할 수 있다. 커버(18)의 표면 프로파일은 커버의 둘레를 향한 개구(84)에 의해 규정되고 크래들에 포함되고 크래들로부터 위로 연장되는 각각의 돌출부(86)를 수용하도록 형상화된다. 각각의 개구(84)와 각각의 돌출부(86)는 크래들에 대한 커버의 스냅 핏 부착을 제공하기 위해 인터락킹된다. 커버(18)는 커버가 크래들(14)에 부착될 때 크래들을 향하는 제1 표면 및 커버가 크래들에 부착될 때 크래들로부터 멀어지게 향하는 제2 평면 표면(88)을 규정한다. 2개의 평행한 그루브(90)가 제2 평면 표면(88) 상에 규정된다. 그루브(90)는 양극 단자 및 음극 단자(20)의 분리 방향에 수직인 방향으로 커버를 가로질러 연장된다. 각각의 그루브(90)는 트윈 케이블 안테나(미도시)의 각각의 케이블을 수용하고 유지한다. 사용 시, 트윈 케이블 안테나는 전자 유닛(16)의 무선 송신기에 포함된 전자 유닛 안테나와 무선 통신한다.
특정 실시예에 따르면, 크래들은 10% 내지 20% 유리 충진된 폴리프로필렌으로 일체로 형성될 수 있다. 커버는 폴리프로필렌으로 일체로 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 대안적인 실시예에 따르면, 지지 구조체(100)는 도 6a의 배터리 조립체(103)에 나타낸 바와 같이, 원통형 배터리 셀(102)에 부착되도록 구성될 수 있다. 각형 배터리 셀과 달리, 원통형 배터리 셀의 단자는 원통형 배터리 셀의 대향 단부 표면 상에 구성된다. 도 6b는 도 6a의 배터리 조립체(103)의 분해 사시도이다. 본 실시예의 지지 구조체(100)는 상술한 실시예에서와 같이 크래들-형상일 수 있으며, 상술한 실시예에서와 같이 크래들이라고 상호 교환 가능하게 지칭될 것이다. 본 실시예와 이전에 개시된 실시예의 크래들(100) 사이의 현저한 차이는 크래들의 제1 단부 및 제2 단부의 각각의 하나가 양극 및 음극 원통형 배터리 셀 단자(106)의 각각의 하나를 그리핑(gripping)하도록 배열된 그리핑 아암(104)을 포함하여, 크래들(100)이 원통형 배터리 셀(102)에 부착될 수 있게 한다는 것이다. 크래들(100)은 이전 실시예와 관련하여 상술한 것과 실질적으로 동일한 방식으로 전자 유닛(16)을 지지하도록 배열된다.
달리 명시되지 않는 한, 원통형 배터리 셀과 함께 사용하도록 고안된 지지 구조체는 각형 배터리 셀과 함께 사용하기 위해 설명된 이전에 개시된 지지 구조체와 동일한 특징을 공유한다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 지지 구조체는 이전에 개시된 바와 같이 커버 및 안테나 형태를 포함할 수 있다. 반복을 피하기 위해, 모든 공유 특징은 언급되지 않을 것이며, 대신 원통형 배터리 셀을 포함하는 실시예의 아래 설명은 각형 배터리 셀 실시예와 관련하여 현저한 차이를 설명하는 데 초점을 맞출 것이다.
특정 실시예에 따르면, 크래들(100)은 배터리 셀(102)에 부착될 때 원통형 배터리 셀(102)의 원통형 표면(108)의 적어도 일부와 접촉하도록 배열된 접촉 표면을 포함할 수 있다. 접촉 표면은 원통형 표면(108)의 프로파일의 적어도 일부에 상보적인 표면 프로파일을 가질 수 있다. 특히, 접촉 표면의 표면 프로파일은 원통형 배터리 셀(102)의 원통형 표면(108)의 곡률 반경에 상보적인 곡률 반경을 포함할 수 있다. 원통형 배터리 셀(102)에 부착될 때, 크래들(100)은 도 6a에 나타낸 바와 같이, 배터리 셀의 높이의 적어도 일부를 따르는 방향으로 연장된다.
도 6c는 원통형 배터리 셀(102)의 길이 방향 축
Figure pct00001
에 수직인 평면에서 취한, 도 6a의 배터리 조립체(103)의 단면 평면도이다. 길이 방향 축
Figure pct00002
는 원통형 배터리 셀(102)의 길이 방향 대칭 축이다. 접촉 표면(110)은 도 6c에서 명확하게 볼 수 있다. 접촉 표면(110)의 폭은 원통형 배터리 셀(102)의 반경
Figure pct00003
및 각도
Figure pct00004
에 비례하는 아크(arc) 길이를 규정한다. 각도
Figure pct00005
는 접촉 표면의 폭 및 동등하게 크래들(100)의 폭을 나타내는 아크 길이에 의해 대응되는 각도를 나타낸다. 본 개시의 실시예에 따르면, 크래들(100)의 폭은 90°미만의 각도
Figure pct00006
에 대응함을 보장하도록 선택된다. 이는 복수의 원통형 배터리 셀이 배터리 팩으로 결합될 때 인접한 다른 원통형 배터리 셀에 대한 임의의 방해를 최소화하는 데 도움이 된다.
도 6a 및 도 6b에 나타낸 바와 같이, 그리핑 아암(104)은 지지 구조체(100)의 길이에 수직인 방향으로 연장된다. 일부 실시예에 따르면, 그리핑 아암들(104) 사이의 분리 거리
Figure pct00007
(도 6b 참조)는 각각의 그리핑 아암(104)이 원통형 배터리 셀(102)의 단자(106)와 긴밀한 인터피어런스 핏을 형성하기에 충분한 힘으로 각각의 배터리 셀 단자(106)를 그리핑함을 보장하도록 선택된다. 이것이 달성될 수 있는 하나의 방식은 분리 거리
Figure pct00008
를 원통형 배터리 높이
Figure pct00009
보다 약간 작게 치수를 정하는 것이다. 그리핑 아암(104)은 아암의 일부 굴곡을 가능하게 하는 재료로 구성될 수 있다. 그리핑 아암(104)이 각각의 배터리 단자 주위에 끼워지도록 굴곡됨에 따라, 복원력이 굴곡 방향에 반대되고, 각각의 단자(106)와 긴밀한 인터피어런스 핏이 형성되는 것을 보장하는 데 도움이 된다.
대안적인 실시예에서, 지지 구조체(100)에는 지지 구조체(100)를 원통형 배터리 셀(102)의 원통형 표면(108)에 부착하기 위한 부착 수단이 제공될 수 있는 것으로 고안된다. 예를 들어, 이러한 하나의 부착 수단은 접착 스트립을 포함할 수 있다. 접착 스트립은 접촉 표면(110)에 배치되어, 지지 구조체(100)가 배터리 셀(102)의 원통형 표면(108)에 부착될 수 있게 한다. 대안적인 부착 수단이 또한 고안되며, 이는 지지 구조체(100)가 배터리 셀(102)의 원통형 표면(108)에 고정될 수 있게 한다.
이전에 개시된 실시예와 공통으로, 지지 구조체(100)는 전자 유닛(16)을 배터리 셀 단자(106)에 전기적으로 커플링하도록 배열된 적어도 하나의 도전성 요소를 포함할 수 있다. 도 6a 및 도 6b에 나타낸 실시예에서, 적어도 하나의 도전성 요소는 이전 실시예와 관련하여 설명한 것과 유사한 방식으로, 전자 유닛(16)의 대향 단부로부터, 구체적으로 전자 유닛(16)에 포함된 인쇄 회로 보드의 대향 단부로부터 연장되는 제1 도전체 및 제2 도전체(110)를 포함한다. 제1 도전체 및 제2 도전체(110)는 그리핑 아암(104)으로 연장되고, 그리핑 아암(104)은 제1 도전체 및 제2 도전체(110)의 원위 단부의 적어도 일부가 각각의 배터리 단자(106)와 전기 접촉을 형성할 수 있게 하도록 배열된다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 도전체(110)의 원위 단부는 각각의 배터리 단자(106)와 접촉하는 그리핑 아암(104)의 내부 표면 상에 위치될 수 있다. 이러한 방식으로, 그리핑 아암(104)과 배터리 단자 사이에 형성된 인터피어런스 핏은 또한 제1 도전체 및 제2 도전체(104)와 배터리 단자(106) 사이의 전기적 연결을 확립하는 것을 지원한다. 예를 들어, 그리핑 아암은 제1 도전체 및 제2 도전체(110)가 통과될 수 있어 제1 도전체 및 제2 도전체(110)의 원위 단부가 그리핑 아암(104)의 내부 표면 상에 위치될 수 있게 하는 캐비티(미도시)를 각각 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 그리핑 아암(104)에는 제1 도전체 및 제2 도전체(104)의 원위 단부를 수용하도록 구성된 구멍이 제공될 수 있고, 이를 통해 각각의 배터리 단자(106)와의 전기적 연결이 확립될 수 있다.
도 7a는 도 6a 내지 도 6c에 나타낸 바와 같이 복수의 배터리 조립체(103)를 포함하는, 단순히 배터리로 상호 교환 가능하게 지칭되는 배터리 팩(112)의 사시도이다. 도 7b는 도 7a의 배터리 팩(112)의 평면도이다. 각각의 배터리 조립체(103)는 원통형 배터리 셀(102)에 부착된 지지 구조체(100)를 포함한다. 도 7a 및 도 7b는 지지 구조체의 폭을 90° 미만의 각도에 대응하는 아크 길이로 제한함으로써 배터리 조립체(103)의 지지 구조체(100)가 서로 간섭하지 않고 서로에 대해 배열될 수 있음을 어떻게 보장하는지를 쉽게 강조한다. 이는 도 7b에 나타낸 바와 같이, 원통형 표면 상에서 함께 모아지고 접촉할 때 원통형 배터리 셀 사이에 자연적으로 형성되는 갭(114)을 고려함으로써 이해될 수 있다.
도 8은 3개의 상이한 원통형 배터리 셀(102)이 동일한 지지 구조체(116)를 공유하여 배터리 팩(115)을 형성하는 지지 구조체(100)의 대안적인 구성이다. 공유 지지 구조체(116)를 더 잘 시각화할 수 있도록 하나의 원통형 배터리 셀(102a)이 투명하게 나타내어져 있다. 이러한 실시예에서, 공유 지지 구조체(116)는 복수의 전자 유닛(미도시)을 포함할 수 있고, 각각의 전자 유닛은 공유 지지 구조체(116)에 부착된 원통형 배터리 셀 중 다른 하나의 특성을 측정하도록 할당되는 것으로 고안된다. 대안적으로, 공유 지지 구조체(116)는 커플링된 원통형 배터리 셀(102)의 각각의 하나의 특성을 측정하도록 배열된 단일 전자 유닛을 포함할 수 있는 것으로 고안된다.
예시적인 실시예가 본원에 설명되었지만, 본 출원의 범위는 본 개시에 기초한 등가 요소, 수정, 생략, 조합(예를 들어, 다양한 실시예에 걸친 양태), 적응 또는 변경을 갖는 임의의 그리고 모든 실시예를 포함한다. 청구항에 인용된 요소는 청구항에 채용된 언어에 기초하여 광범위하게 해석되어야 하며, 본 명세서에 설명되거나, 출원 진행 중이 예에 한정되지 않으며, 이러한 예는 배타적이지 않은 것으로 해석되어야 한다. 또한, 개시된 방법의 단계는 삭제 단계의 삽입에서 단계를 재정렬하는 것을 포함하여 임의의 방식으로 수정될 수 있다. 따라서, 본 명세서 및 예는 단지 예로서 고려되는 것으로 의도되며, 진정한 범위와 사상은 이하의 청구항 및 그 균등물의 전체 범위에 의해 나타내어진다.

Claims (34)

  1. 전기 배터리 조립체로서,
    양극 단자와 음극 단자를 갖는 배터리 셀;
    측정 디바이스 및 무선 송신기를 포함하는 전자 유닛;
    상기 배터리 셀에 부착되도록 구성되고 상기 전자 유닛을 수용하도록 배열된 지지 구조체로서, 상기 지지 구조체는 상기 전자 유닛을 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자에 전기적으로 커플링하여 상기 무선 송신기 및 상기 측정 디바이스에 전력을 제공하도록 배열된 적어도 하나의 도전성 요소를 포함하는, 지지 구조체를 포함하고,
    상기 측정 디바이스는 상기 배터리 셀의 특성을 측정하도록 구성되고, 상기 무선 송신기는 상기 측정된 특성을 무선으로 송신하도록 구성되는, 전기 배터리 조립체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 무선 송신기는 근거리 통신을 위해 구성된 근거리 통신 디바이스인, 전기 배터리 조립체.
  3. 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 구조체는 상기 배터리 셀에 제거 가능하게 부착되는, 전기 배터리 조립체.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 구조체는 제1 단부 및 제2 단부를 향해 형상화된 크래들(cradle)을 포함하고, 상기 크래들은 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에 지지 표면을 규정하고, 상기 지지 표면은 적어도 부분적으로 상기 크래들 내에 상기 전자 유닛을 고정하도록 구성되는, 전기 배터리 조립체.
  5. 제 4항에 있어서,
    커버를 포함하고, 상기 커버 및 상기 크래들은 상기 크래들 위에 상기 커버를 부착하여 상기 전자 유닛을 둘러싸고 이에 의해 상기 배터리 셀의 표면에 대한 상기 전자 유닛의 이동을 제한하는 협업하는 표면 프로파일들을 갖는, 전기 배터리 조립체.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리 셀은 원통형 배터리 셀이고, 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자는 상기 원통형 배터리 셀의 대향 단부 표면들 상에 각각 위치되고, 상기 지지 구조체는 상기 배터리 셀의 원통형 표면 상에 위치되는, 전기 배터리 조립체.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 지지 구조체는 상기 원통형 배터리 셀의 높이의 적어도 일부를 따르는 방향으로 연장되는, 전기 배터리 조립체.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 지지 구조체는 상기 원통형 배터리 셀의 상기 원통형 표면과 접촉하도록 배열된 접촉 표면을 포함하고, 상기 접촉 표면은 상기 원통형 배터리 셀의 상기 원통형 표면의 프로파일에 상보적인 표면 프로파일을 갖는, 전기 배터리 조립체.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 접촉 표면은 상기 원통형 배터리 셀의 상기 원통형 표면에 상기 지지 구조체를 부착하기 위한 부착 수단을 포함하는, 전기 배터리 조립체.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 부착 수단은 접착제를 포함하는, 전기 배터리 조립체.
  11. 제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 구조체는 상기 지지 구조체로부터 외측으로 연장되고 상기 원통형 배터리 셀의 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자를 그리핑(gripping)하고, 이에 의해 상기 원통형 배터리 셀의 상기 단자들과의 인터피어런스 핏(interference fit)을 형성함으로써 상기 지지 구조체를 상기 원통형 배터리 셀에 부착하도록 배열되는 그리핑 아암(arm)들을 포함하는, 전기 배터리 조립체.
  12. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리 셀은 각형 배터리 셀이고, 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자는 단부 표면 상의 이격된 위치들에서 상기 각형 배터리 셀의 동일한 단부 표면으로부터 돌출되는, 전기 배터리 조립체.
  13. 제 4항 및 제 12항, 또는 제 5항 및 제 12항에 있어서,
    상기 크래들의 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부는 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자에 각각 부착되도록 구성되는, 전기 배터리 조립체.
  14. 제 4항 및 제 12항, 제 5항 및 제 12항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 지지 구조체가 상기 각형 배터리 셀에 부착될 때, 상기 크래들은 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자의 원위 단부들 너머로 돌출되는 상기 크래들의 부분들을 제외하고 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자 위에 연장되지 않고, 상기 크래들의 상기 부분들은 상기 커버를 상기 크래들에 부착하기 위해 상기 커버의 표면 프로파일과 협업하는 상기 표면 프로파일을 규정하는, 전기 배터리 조립체.
  15. 제 5항 및 제 12항, 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 지지 구조체가 상기 각형 배터리 셀에 부착될 때, 상기 크래들은 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자들이 돌출되는 상기 각형 배터리 셀의 상기 단부 표면의 둘레보다 더 연장되지 않고, 상기 커버가 상기 크래들에 부착될 때 상기 커버는 상기 각형 배터리 셀의 상기 단부 표면의 상기 둘레보다 더 연장되지 않는, 전기 배터리 조립체.
  16. 제 4항 및 제 12항, 제 5항 및 제 12항 또는 제 13항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 크래들의 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부의 각각은 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자 중 각각의 하나가 연장되어 상기 크래들이 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자에 부착되는 개구를 규정하는, 전기 배터리 조립체.
  17. 제 4항 및 제 12항, 제 5항 및 제 12항, 또는 제 13항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 크래들의 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부의 각각은 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자 중 각각의 하나에 의해 규정된 프로파일과 인터락킹(interlocking)하여 상기 단자로부터 상기 크래들의 제거에 대한 저항을 제공하는 프로파일을 규정하는, 전기 배터리 조립체.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 단자에 의해 규정된 상기 프로파일은 상기 단자의 베이스를 향한 리세스를 포함하고, 상기 크래들에 의해 규정된 상기 프로파일은 상기 단자의 상기 리세스에 수용되도록 형상화되는, 전기 배터리 조립체.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 크래들의 상기 단부는 상기 단자에 대한 스냅 핏(snap fit) 부착을 제공하도록 형상화되는, 전기 배터리 조립체.
  20. 제 4항 및 제 12항, 제 5항 및 제 12항 또는 제 13항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 크래들은 상기 전자 유닛이 지지되는 상기 지지 표면을 규정하는 크래들 베이스를 포함하고, 상기 크래들의 형상화된 제1 단부 및 제2 단부는 상기 크래들 베이스의 대향 단부들로부터 연장되는, 전기 배터리 조립체.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 크래들이 상기 각형 배터리 셀에 부착될 때 상기 크래들 베이스는 상기 각형 배터리 셀의 상기 단부 표면에서 이를 통해 벤트(vent)와 정합되는 벤트 개구를 규정하는, 전기 배터리 조립체.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 크래들 베이스는 상기 벤트 개구를 제외하고 상기 각형 배터리 셀의 상기 단부 표면에 연속적인 표면을 제공하는, 전기 배터리 조립체.
  23. 제 20항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 크래들은 상기 크래들 베이스의 각각의 대향 에지들로부터 위로 연장되는 제1 벽 및 제2 벽을 더 포함하여 상기 제1 벽 및 상기 제2 벽의 각각은 상기 양극 단자와 상기 음극 단자 사이에 연장되고, 상기 제1 벽 및 상기 제2 벽의 높이는, 그 원위 단부들이 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자의 원위 단부들보다 더 연장되지 않도록 하는, 전기 배터리 조립체.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 크래들의 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부의 각각은 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자 중 각각의 하나가 연장되어 상기 크래들이 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자에 부착되는 개구를 규정하고, 상기 개구는 경계 벽에 의해 규정되고, 상기 경계 벽은 상기 제1 벽 및 상기 제2 벽과 실질적으로 동일한 높이인, 전기 배터리 조립체.
  25. 제 23항 또는 제 24항에 있어서,
    상기 크래들 베이스와 상기 제1 벽 및 상기 제2 벽은 상기 전자 유닛을 수용하기 위한 크래들 공간을 규정하고, 상기 전자 유닛은 상기 제1 벽과 상기 제2 벽 사이에 스너그 핏(snug fit)이도록 형상화되는, 전기 배터리 조립체.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 크래들은 상기 크래들 베이스로부터 위로 연장되고 상기 제1 벽으로부터 상기 제2 벽으로 연장되는 횡벽을 더 포함하고, 상기 횡벽은 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자에 인접한 상기 크래들 베이스의 단부로부터 이격되어 상기 각형 배터리 셀의 상기 단부 표면을 가로지르는 상기 전자 유닛의 이동에 대한 장벽을 제공하는, 전기 배터리 조립체.
  27. 제 1항 내지 제 26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 도전성 요소는 상기 전자 유닛의 대향 단부들로부터 연장되는 제1 도전체 및 제2 도전체를 포함하고, 상기 제1 도전체 및 상기 제2 도전체는 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자로부터의 전기 전도를 각각 제공하여 상기 무선 송신기에 전력을 제공하는, 전기 배터리 조립체.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 지지 구조체는 상기 전자 유닛을 수용할 때 상기 제1 도전체 및 상기 제2 도전체를 유지하는 형태를 규정하는, 전기 배터리 조립체.
  29. 제 27항 또는 제 28항에 있어서,
    상기 제1 도전체 및 상기 제2 도전체 중 적어도 하나의 원위 단부는 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자 중 각각의 하나 위에 놓인 도전체 단자를 포함하는, 전기 배터리 조립체.
  30. 제 27항 내지 제 29항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 도전체 및 상기 제2 도전체 중 적어도 하나는 주위에 끼워지도록 형상화되어 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자 중 각각의 하나에 고정되는 도전성 패스너(fastener)에 전기적으로 커플링되고, 상기 도전성 패스너는 상기 단자에 대해 지지하는 톱니를 규정하여, 상기 도전성 패스너는 상기 단자와의 인터피어런스 핏을 제공하는, 전기 배터리 조립체.
  31. 제5항 및 제30항에 있어서,
    각각의 도전성 패스너는 상기 크래들의 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 중 각각의 하나에 포함되고, 상기 각각의 도전성 패스너는 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자 중 각각의 하나에 의해 규정된 프로파일과 인터락킹하는 프로파일을 규정하여 상기 도전성 패스너는 상기 크래들을 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자에 부착하여 전기 전도를 추가로 제공하는, 전기 배터리 조립체.
  32. 제5항 및 제6항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커버는 상기 커버가 상기 크래들에 부착될 때 상기 크래들을 향하는 제1 표면과 상기 커버가 상기 크래들에 부착될 때 상기 크래들로부터 멀어지게 향하는 제2 평면 표면을 규정하고, 적어도 하나의 안테나 형태가 상기 제2 평면 표면 상에 규정되고, 상기 안테나 형태는 상기 전자 유닛의 상기 무선 송신기에 포함된 전자 유닛 안테나와 무선 통신하도록 구성된 안테나를 유지하는, 전기 배터리 조립체.
  33. 복수의 전기 배터리 조립체를 포함하는 전기 배터리로서,
    상기 복수의 전기 배터리 조립체의 각각의 하나는 제32항에 따르고, 각각의 전기 배터리 조립체의 상기 안테나 형태는 상기 커버를 가로질러 연장되고 상기 안테나를 유지하는 안테나 유지 그루브(groove)를 규정하고, 상기 복수의 전기 배터리 조립체는 서로 인접하게 위치되고, 이에 의해 상기 안테나 유지 그루브들이 정합되어 단일 안테나가 복수의 안테나 유지 그루브에 수용되어 단일 안테나가 상기 복수의 전기 배터리 조립체 위에 연장되는, 전기 배터리.
  34. 제 33항에 있어서,
    상기 안테나 유지 그루브는 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자의 분리 방향에 수직인 방향으로 상기 커버를 가로질러 연장되는, 전기 배터리.
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