KR20230072417A - 전지 모듈 - Google Patents

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KR20230072417A
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고쇼 아베
게이이치로 고바야시
다카히데 다케다
마사키 고이케
고지 와타나베
세이이치 사쿠라모토
야스시 즈치다
유조 스즈키
야스오 이케다
마코토 오치
고스케 이와세
미오 다케노
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프라임 플래닛 에너지 앤드 솔루션즈 가부시키가이샤
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Abstract

전지 모듈(100)은, 소정 방향으로 적층되는 복수의 전지 셀(11)과, 복수의 전지 셀(11)에 대하여 소정 방향을 따른 구속력을 부여하는 구속 부재(41)와, 제1 버스 바(51)와, 제2 버스 바(52)를 포함하고, 복수의 전지 셀(11)을 서로 전기적으로 접속하기 위한 복수의 버스 바(50)를 구비한다. 제1 버스 바(51)는, 제1 접합 방식에 의해, 분리된 부재끼리를 접합하는 제1 접합부(66)를 갖고, 제1 접합부(66)를 개재시켜, 소정 방향으로 인접하는 전지 셀(11)의 사이를 접속한다. 제2 버스 바(52)은, 제1 접합 방식과는 다른 제2 접합 방식에 의해, 분리된 부재끼리를 접합하는 제2 접합부(69)를 갖고, 제2 접합부(69)를 개재시켜, 소정 방향으로 인접하는 전지 셀(11)의 사이를 접속한다.

Description

전지 모듈{BATTERY MODULE}
본 발명은 전지 모듈에 관한 것이다.
예를 들어, 일본특허공개 제2013-73916호 공보에는, 병설되는 복수의 단전지와, 복수의 단전지를 수용하는 케이스와, 각 단전지 사이에 배치되는 스페이서와, 단전지의 저면 및 케이스의 사이에 배치되어, 스페이서에 대하여 착탈 가능한 바닥 부재를 구비하는 조전지가 개시되어 있다.
또한, 국제공개 제2019/021912호에는, 서로 동일 구조를 갖는 제1 전지 팩 및 제2 전지 팩과, 제1 전지 팩 및 제2 전지 팩을 결합하는 결합 수단을 구비하는 결합 전지 팩이 개시되어 있다. 각 전지 팩은, 대략 직육면체 형상을 갖고, 적층된 복수의 각형 전지를 포함한다.
상술한 특허문헌에 개시되는 바와 같이, 한 방향으로 적층된 복수의 전지 셀을 구비하는 전지 모듈이 알려져 있고, 이러한 전지 모듈에 있어서, 복수의 전지 셀을 서로 전기적으로 접속하기 위한 수단으로서 버스 바가 사용되고 있다.
한편, 전지 모듈의 용도 또는 요구되는 성능 등은 다양하기 때문에, 이들에 따라, 전지 모듈에 구비되는 전지 셀의 수도 변화한다. 그러나, 종래의 전지 모듈에서는, 버스 바에 의한 복수의 전지 셀간의 접속에 있어서, 전지 셀의 수를 조정하는 장면이 고려되어 있지 않았다.
이에 본 발명의 목적은, 상기 과제를 해결하는 것이며, 전지 셀의 수를 용이하게 조정하는 것이 가능한 전지 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전지 모듈은, 소정 방향으로 적층되는 복수의 전지 셀과, 복수의 전지 셀에 대하여 소정 방향을 따른 구속력을 부여하는 구속 부재와, 제1 버스 바와, 제2 버스 바를 포함하고, 복수의 전지 셀을 서로 전기적으로 접속하기 위한 복수의 버스 바를 구비한다. 제1 버스 바는 제1 접합 방식에 의해, 분리된 부재끼리를 접합하는 제1 접합부를 갖고, 제1 접합부를 개재시켜, 소정 방향으로 인접하는 전지 셀의 사이를 접속한다. 제2 버스 바는 제1 접합 방식과는 다른 제2 접합 방식에 의해, 분리된 부재끼리를 접합하는 제2 접합부를 갖고, 제2 접합부를 개재시켜, 소정 방향으로 인접하는 전지 셀의 사이를 접속한다.
이와 같이 구성된 전지 모듈에 의하면, 제1 버스 바에 있어서의 제1 접합부와, 제2 버스 바에 있어서의 제2 접합부에서, 서로 다른 접합 방식이 사용되기 때문에, 제1 접합부 및 제2 접합부의 어느 한쪽에 의한 분리된 부재끼리의 접합 및 그 해제를, 제1 접합부 및 제2 접합부의 어느 다른 한쪽에 의한 분리된 부재끼리의 접합 및 그 해제보다, 용이하게 행할 수 있다. 이에 의해, 제1 접합부 및 제2 접합부의 어느 한쪽에 의한 부재끼리의 접합 및 그 해제를 통해서, 소정 방향으로 인접하는 전지 셀의 사이를 접속하거나, 분리함으로써, 전지 모듈에 구비되는 전지 셀의 수를 용이하게 조정할 수 있다.
또한 바람직하게는, 제2 접합 방식은 용접이다.
이와 같이 구성된 전지 모듈에 의하면, 제2 접합부에 의해 부재끼리가 강고하게 접합되기 때문에, 제2 버스 바에 의한 전지 셀간의 접속의 신뢰성을 높일 수 있다.
또한 바람직하게는, 제1 접합 방식은 볼트 고정, 핀 고정, 클립 고정 또는 밴드 고정이다.
이와 같이 구성된 전지 모듈에 의하면, 제1 접합 방식으로서, 제1 버스 바에 대하여 착탈 가능한 수단이 사용되기 때문에, 제1 접합부에 의한 부재끼리의 접합 및 그 해제를 용이한 작업으로 할 수 있다.
또한 바람직하게는, 제1 버스 바에 있어서의 전기 저항과, 제2 버스 바에 있어서의 전기 저항이, 서로 다르다.
이와 같이 구성된 전지 모듈에 의하면, 더 작은 전기 저항을 갖는 버스 바에 있어서, 에너지 손실을 작게 억제할 수 있다.
또한 바람직하게는, 제1 버스 바의 체격과, 제2 버스 바의 체격이, 서로 다르다.
이와 같이 구성된 전지 모듈에 의하면, 더 작은 체격을 갖는 버스 바의 둘레로 넓은 스페이스를 확보할 수 있다.
또한 바람직하게는, 전지 모듈은, 소정 방향으로 나열되고, 구속 부재에 의해 소정 방향을 따른 구속력이 부여되는 복수의 전지 셀 유닛을 구비한다. 각 전지 셀 유닛은, 소정 방향으로 연속해서 나열되는 복수의 전지 셀과, 소정 방향으로 연속해서 나열되는 복수의 전지 셀을 일체로 보유 지지하는 보유 지지 부재를 갖는다. 제1 버스 바는 복수의 전지 셀 유닛 중 제1 전지 셀 유닛과, 복수의 전지 셀 유닛 중, 소정 방향에 있어서 제1 전지 셀 유닛과 인접하는 제2 전지 셀 유닛 사이에 있어서, 소정 방향으로 인접하는 전지 셀끼리를 전기적으로 접속한다. 제2 버스 바는 각 전지 셀 유닛에 있어서, 소정 방향으로 인접하는 전지 셀끼리를 전기적으로 접속한다.
이와 같이 구성된 전지 모듈에 의하면, 제1 전지 셀 유닛 및 제2 전지 셀 유닛간에 있어서, 제1 버스 바에 의해 전지 셀끼리를 접속하거나, 그 접속을 해제함으로써, 전지 셀 유닛의 수 조정을 통해서, 전지 모듈에 구비되는 전지 셀의 수를 용이하게 조정할 수 있다.
또한 바람직하게는, 제1 버스 바는 제1 접합부에 의해 서로 접합되는 제1 버스 바 분할체 및 제2 버스 바 분할체를 더 갖는다. 구속 부재는, 복수의 전지 셀 유닛 중, 소정 방향에 있어서의 단부에 배치되는 제3 전지 셀 유닛과, 소정 방향으로 대향하는 엔드 플레이트를 갖는다. 전지 모듈은, 제3 전지 셀 유닛에 있어서, 소정 방향으로 엔드 플레이트와 인접해서 배치되는 전지 셀에 마련되는 제3 버스 바를 더 구비한다. 제3 버스 바는 제1 버스 바 분할체 및 제2 버스 바 분할체의 어느 한쪽과 동일 형상을 갖고, 제1 접합 방식을 사용하여, 외부 단자와 접합 가능하다.
이와 같이 구성된 전지 모듈에 의하면, 제1 버스 바의 제1 버스 바 분할체 및 제2 버스 바 분할체의 어느 한쪽과 동일 형상을 갖는 제3 버스 바를 사용함으로써, 제1 접합 방식에 의해, 전지 모듈에 구비되는 제3 전지 셀 유닛을, 외부 단자와 접합할 수 있다.
또한 바람직하게는, 전지 셀은 8000W/L 이상의 출력 밀도를 갖는다.
이와 같이 구성된 전지 모듈에 의하면, 8000W/L 이상의 고출력 밀도를 갖는 전지 셀을 구비하는 전지 모듈에 있어서, 전지 셀의 수를 용이하게 조정할 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은 첨부 도면과 관련해서 이해되는 본 발명에 관한 다음 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 전지 모듈을 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1 중의 전지 모듈의 내부 구조를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 1 중의 전지 모듈을 구성하는 전지 셀 유닛을 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 3 중의 전지 셀 유닛을 구성하는 전지 셀을 도시하는 사시도이다.
도 5는 복수의 전지 셀끼리의 접속 구조를 나타내는 분해 조립도이다.
도 6은 인접하는 전지 셀 유닛간에 있어서의 전지 셀의 접속 구조를 도시하는 사시도이다.
도 7은 도 6 중의 VII-VII선 상을 따른 전지 셀의 접속 구조를 도시하는 단면도이다.
도 8은 전지 셀 유닛 내에 있어서의 전지 셀의 접속 구조를 도시하는 사시도이다.
도 9는 도 8 중의 IX-IX선 상의 화살표 방향으로 본 전지 셀의 접속 구조를 도시하는 단면도이다.
도 10은 도 6 중에 나타내는 제1 버스 바의 변형예를 도시하는 사시도이다.
도 11은 도 10 중에 나타내는 제1 접합부에 있어서의 제1 접합 방식의 제1 변형예를 도시하는 도면이다.
도 12는 도 10 중에 나타내는 제1 접합부에 있어서의 제1 접합 방식의 제2 변형예를 도시하는 도면이다.
도 13은 도 10 중에 나타내는 제1 접합부에 있어서의 제1 접합 방식의 제3 변형예를 도시하는 도면이다.
도 14는 도 1 중의 전지 모듈의 변형예를 도시하는 사시도이다.
본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하에서 참조하는 도면에서는, 동일 또는 그에 상당하는 부재에는, 동일한 번호가 붙여져 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 전지 모듈을 도시하는 사시도이다. 도 2는 도 1 중의 전지 모듈의 내부 구조를 도시하는 사시도이다. 도 3은 도 1 중의 전지 모듈을 구성하는 전지 셀 유닛을 도시하는 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 전지 모듈(100)은 하이브리드 차(HEV: Hybrid Electric Vehicle), 플러그인 하이브리드 차(PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 또는 전기 자동차(BEV: Battery Electric Vehicle) 등의 차량의 구동용 전원으로서 사용된다.
본 명세서에 있어서는, 전지 모듈(100)의 구조를 설명하는 편의상, 후술하는 복수의 전지 셀(11)의 적층 방향으로 평행하게 연장되는 축을 「Y축」이라 하고, 그 「Y축」을 기준으로, Y축에 직교하는 방향으로 연장되는 축을 「X축」이라 하고, Y축과, X축에 직교하는 방향으로 연장되는 축을 「Z축」이라 한다. 도 1의 지면의 우측으로 비스듬한 상방향이 「+Y축 방향」이고, 좌측으로 비스듬한 하방향이 「-Y축 방향」이다. 도 1의 지면의 우측으로 비스듬한 하방향이 「+X축 방향」이고, 좌측으로 비스듬한 상방향이 「-X축 방향」이다. 도 1의 지면의 상방향이 「+Z축 방향」이고, 하방향이 「-Z축 방향」이다.
전형적으로는, 전지 모듈(100)은 +Z축 방향이 상방향에 대응하고, -Z축 방향이 하방향에 대응하는 자세에 따라 차량에 탑재된다.
먼저, 전지 모듈(100)의 전체 구조에 대해서 설명한다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 전지 모듈(100)은 복수의 전지 셀 유닛(21; 21A, 21B, 21C, 21D, 21E, 21F)과, 구속 부재(41)를 갖는다.
복수의 전지 셀 유닛(21)은 Y축 방향으로 적층되어 있다. 전지 셀 유닛(21A), 전지 셀 유닛(21B), 전지 셀 유닛(21C), 전지 셀 유닛(21D), 전지 셀 유닛(21E) 및 전지 셀 유닛(21F)은 예로 든 순으로, Y축 방향의 마이너스측으로부터 플러스측으로 나열되어 있다. 또한, 전지 모듈(100)에 구비되는 전지 셀 유닛(21)의 수는, 2 이상이면, 특별히 한정되지는 않는다.
복수의 전지 셀 유닛(21)은 구속 부재(41)에 의해 일체로 보유 지지되고 있다. 구속 부재(41)는 복수의 전지 셀 유닛(21)에 대하여 Y축 방향을 따른 구속력을 부여하고 있다. 구속 부재(41)는 한 쌍의 엔드 플레이트(42: 42P, 42Q)와, 한 쌍의 제1 구속 밴드(43)와, 제2 구속 밴드(도시하지 않음)를 갖는다.
한 쌍의 엔드 플레이트(42)는, 각각 Y축 방향으로 적층되는 복수의 전지 셀 유닛(21)의 양측에 배치되어 있다. 엔드 플레이트(42P)는 Y축 방향에 있어서, 전지 셀 유닛(21A)과 대향해서 배치되어 있다. 엔드 플레이트(42Q)는 Y축 방향에 있어서, 전지 셀 유닛(21F)과 대향해서 배치되어 있다. 엔드 플레이트(42)는 Y축 방향이 두께 방향이 되는 플레이트재로 이루어진다.
한 쌍의 제1 구속 밴드(43)는, X축 방향에 있어서, 복수의 전지 셀 유닛(21)의 양측에 배치되어 있다. 제2 구속 밴드(도시하지 않음)는 Z축 방향에 있어서, 복수의 전지 셀 유닛(21)과 대향하는 위치에 마련되어 있다. 제1 구속 밴드(43) 및 제2 구속 밴드의 각 밴드는, Y축 방향으로 연장되어 있다. -Y축 방향에 있어서의 제1 구속 밴드(43) 및 제2 구속 밴드의 각 밴드의 단부는, 엔드 플레이트(42P)에 접속되어 있다. +Y축 방향에 있어서의 제1 구속 밴드(43) 및 제2 구속 밴드의 각 밴드의 단부는, 엔드 플레이트(42Q)에 접속되어 있다.
제1 구속 밴드(43)에는, 복수의 개구부(44)가 마련되어 있다. 복수의 개구부(44)는 Y축 방향에 있어서, 서로 간격을 두고 마련되어 있는, 개구부(44)는, X축 방향에 있어서, 제1 구속 밴드(43)를 관통하는 관통 구멍으로 이루어진다. 개구부(44)는, 후술하는 케이스체(31)에 마련된 통기구(32)를 노출시키도록 마련되어 있다.
전지 모듈(100)은 한 쌍의 총 단자(91; 91p, 91q)와, 배선 부재(92)와, 복수의 전압 검출선(96)과, 배기 덕트(93)를 더 갖는다.
한 쌍의 총 단자(91)는, 각각 Y축 방향으로 적층되는 복수의 전지 셀 유닛(21)의 양측에 배치되어 있다. 총 단자(91p)는 Z축 방향에서 볼 때, 엔드 플레이트(42P)와 겹치는 위치에 마련되어 있다. 총 단자(91q)는 Z축 방향에서 볼 때, 엔드 플레이트(42Q)와 겹치는 위치에 마련되어 있다. 총 단자(91)는 전지 모듈(100)과, 전지 모듈(100)의 외부에 배치되는 케이블 등의 외부 배선을 접속하기 위한 단자이다.
배선 부재(92)는 Z축 방향에 있어서, 복수의 전지 셀 유닛(21)과 대향하는 위치에 마련되어 있다. 배선 부재(92)는 복수의 전지 셀 유닛(21)을 사이에 두고, 제2 구속 밴드(도시하지 않음)의 반대측에 배치되어 있다. 배선 부재(92)는 X축 방향에 있어서의 전지 셀 유닛(21)의 중앙부를 지나서, Y축 방향으로 연장되어 있다. 배선 부재(92)는, 예를 들어 플렉시블 프린트 기판으로 이루어진다. 복수의 전압 검출선(96)은, 배선 부재(92)로부터 연장 돌출되고, 후술하는 복수의 버스 바(50)에 각각 접속되어 있다.
배기 덕트(93)는 Y축 방향으로 연장되어 있다. 배기 덕트(93)는 Z축 방향에서 볼 때, 배선 부재(92)와 겹치는 위치에서 연장되어 있다. 배기 덕트(93)는 Z축 방향에 있어서, 복수의 전지 셀 유닛(21)과, 배선 부재(92) 사이에 배치되어 있다.
도 2 및 도 3에 도시되는 바와 같이, 전지 셀 유닛(21)은 복수의 전지 셀(11)과, 보유 지지 부재(30)를 갖는다.
전지 셀 유닛(21)은 4개의 전지 셀(11; 11a, 11b, 11c, 11d)을 갖는다. 전지 셀 유닛(21)은 짝수개의 전지 셀(11)을 갖는다. 또한, 각 전지 셀 유닛(21)에 구비되는 전지 셀(11)의 수는 2 이상이면, 특별히 한정되지는 않는다. 전지 셀(11)의 수는 홀수개여도 된다.
전지 셀 유닛(21A), 전지 셀 유닛(21B), 전지 셀 유닛(21C), 전지 셀 유닛(21D), 전지 셀 유닛(21E) 및 전지 셀 유닛(21F)의 각 전지 셀 유닛(21)에 있어서, 복수의 전지 셀(11)은 Y축 방향으로 연속해서 나열되어 있다. 전지 셀(11a), 전지 셀(11b), 전지 셀(11c) 및 전지 셀(11d)은 예로 든 순으로, Y축 방향의 마이너스측으로부터 플러스측으로 나열되어 있다.
각 전지 셀 유닛(21)에 있어서의 복수의 전지 셀(11)의 적층 방향과, 복수의 전지 셀 유닛(21)의 적층 방향은 동일한 방향이다. 구속 부재(41)는 복수의 전지 셀(11)에 대하여 Y축 방향을 따른 구속력을 부여하고 있다.
보유 지지 부재(30)는 복수의 전지 셀(11; 11a, 11b, 11c, 11d)을 일체로 보유 지지하고 있다. 보유 지지 부재(30)는 케이스체(31)를 갖는다. 케이스체(31)는 직육면체 형상의 외관을 갖는다. 복수의 전지 셀(11)은 케이스체(31)에 수용되어 있다.
케이스체(31)에는 복수의 통기구(32)가 마련되어 있다. 복수의 통기구(32)는 X축 방향에 직교하는 케이스체(31)의 양측면에 마련되어 있다. 통기구(32)는 X축 방향에 있어서, 케이스체(31)를 관통하는 관통 구멍으로 이루어진다. 통기구(32)는 Y축 방향으로 인접하는 전지 셀(11) 사이의 간극에 냉각풍을 도입하거나, 그 간극으로부터 냉각풍을 배출하기 위한 통로로서 마련되어 있다.
도 4는 도 3 중의 전지 셀 유닛을 구성하는 전지 셀을 도시하는 사시도이다. 도 5는 복수의 전지 셀끼리의 접속 구조를 나타내는 분해 조립도이다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 전지 셀(11)은 리튬 이온 전지이다. 전지 셀(11)은 8000W/L 이상의 출력 밀도를 갖는다. 전지 셀(11)은 각형이며, 직육면체 형상의 박판 형상을 갖는다. 복수의 전지 셀(11)은 Y축 방향이 전지 셀(11)의 두께 방향이 되도록 적층되어 있다.
전지 셀(11)은 외장체(12)를 갖는다. 외장체(12)는 직육면체 형상의 하우징으로 이루어지고, 전지 셀(11)의 외관을 이루고 있다. 외장체(12)에는 전극체 및 전해액이 수용되어 있다.
외장체(12)는 제1 측면(13)과, 제2 측면(14)과, 제3 측면(15)을 갖는다. 제1 측면(13) 및 제2 측면(14)의 각 측면은, Y축 방향에 직교하는 평면으로 이루어진다. 제1 측면(13) 및 제2 측면(14)은 Y축 방향에 있어서, 서로 반대측을 향하고 있다. 제1 측면(13) 및 제2 측면(14)의 각 측면은, 외장체(12)가 갖는 복수의 측면 중에서 가장 큰 면적을 갖는다. 제1 측면(13) 및 제2 측면(14)의 각 측면은 Y축 방향에서 볼 때, 직사각형 형상을 갖는다. 제1 측면(13) 및 제2 측면(14)의 각 측면은 Y축 방향에서 볼 때, X축 방향이 길이 방향이 되고, Z축 방향이 짧은 방향이 되는 직사각형 형상을 갖는다. 제3 측면(15)은 Z축 방향에 직교하는 평면으로 이루어진다. 제3 측면(15)은 +Z축 방향을 향하고 있다.
전지 셀(11)은 가스 배출 밸브(17)를 더 갖는다. 가스 배출 밸브(17)는 제3 측면(15)에 마련되어 있다. 가스 배출 밸브(17)는 외장체(12)의 내부에서 발생한 가스에 의해 외장체(12)의 내압이 소정값 이상이 된 경우에, 그 가스를 외장체(12)의 외부로 배출한다. 가스 배출 밸브(17)로부터의 가스는, 도 1 중의 배기 덕트(93)를 흘러서 전지 모듈(100)의 외부로 배출된다.
전지 셀(11)은 정극 단자(16P) 및 부극 단자(16N)가 쌍이 된 전극 단자(16)를 더 갖는다. 전극 단자(16)는 금속으로 이루어진다. 전극 단자(16)는 제3 측면(15)에 마련되어 있다. 정극 단자(16P) 및 부극 단자(16N)는 X축 방향에 있어서, 서로 이격되어 마련되어 있다. 정극 단자(16P) 및 부극 단자(16N)는 X축 방향에 있어서, 배선 부재(92) 및 배기 덕트(93)의 양측에 각각 마련되어 있다.
복수의 전지 셀(11)은 Y축 방향으로 인접하는 전지 셀(11, 11) 사이에 있어서, 제1 측면(13)끼리가 마주 보게 되고, 제2 측면(14)끼리가 마주 보게 되도록 적층되어 있다. 이에 의해, 복수의 전지 셀(11)이 적층되는 Y축 방향에 있어서, 정극 단자(16P)와 부극 단자(16N)가 교호로 나열되어 있다.
또한, 전지 셀 유닛(21)에 구비되는 전지 셀(11)의 수가 홀수개인 경우, Y축 방향으로 인접하는 전지 셀 유닛(21) 사이에 있어서, 전지 셀 유닛(21)의 자세가 Z축을 중심으로 180° 반전되면 된다.
계속해서, 복수의 전지 셀(11)의 접속 구조에 대해서 설명한다. 도 1 내지 도 5를 참조하여, 전지 모듈(100)은 복수의 버스 바(50)를 더 갖는다. 버스 바(50)는 도전체로 이루어진다. 복수의 버스 바(50)는 전지 모듈(100)에 구비되는 복수의 전지 셀(11)을 서로 전기적으로 접속하기 위해서 마련되어 있다.
버스 바(50)는 Y축 방향으로 연장되어 있다. 버스 바(50)는 Y축 방향으로 연장되는 양 단에 있어서, Y축 방향으로 인접하는 전지 셀(11, 11)에 각각 접속되어 있다. 버스 바(50)는 Y축 방향으로 인접하는 전지 셀(11, 11) 사이에 있어서, Y축 방향으로 나열되는 정극 단자(16P)와 부극 단자(16N)를 접속하도록 설치되어 있다. 복수의 전지 셀(11)은 복수의 버스 바(50)에 의해, 서로 전기적으로 직렬로 접속되어 있다.
도 6은 인접하는 전지 셀 유닛간에 있어서의 전지 셀의 접속 구조를 도시하는 사시도이다. 도 7은 도 6 중의 VII-VII선 상을 따른 전지 셀의 접속 구조를 도시하는 단면도이다. 도 8은 전지 셀 유닛 내에 있어서의 전지 셀의 접속 구조를 도시하는 사시도이다. 도 9는 도 8 중의 IX-IX선 상의 화살표 방향으로 본 전지 셀의 접속 구조를 도시하는 단면도이다.
도 5 내지 도 9를 참조하여, 복수의 버스 바(50)는 복수의 제1 버스 바(51)와, 복수의 제2 버스 바(52)를 포함한다.
도 5 내지 도 7에 도시되는 바와 같이, 제1 버스 바(51)는 제1 접합부(66)를 갖는다. 제1 접합부(66)는 제1 접합 방식에 의해, 분리된 부재끼리를 접합하고 있다. 제1 버스 바(51)는 제1 접합부(66)를 개재시켜, Y축 방향으로 인접하는 전지 셀(11, 11) 사이를 접속하고 있다.
제1 버스 바(51)는 복수의 전지 셀 유닛(21) 중 제1 전지 셀 유닛과, 복수의 전지 셀 유닛(21) 중, Y축 방향에 있어서 제1 전지 셀 유닛과 인접하는 제2 전지 셀 유닛 사이에 있어서, Y축 방향으로 인접하는 전지 셀(11, 11)끼리를 전기적으로 접속하고 있다. 도 6에 도시되는 범위에서 설명하면, 전지 셀 유닛(21B)이, 제1 전지 셀 유닛에 대응하고, 전지 셀 유닛(21C)이, 제2 전지 셀 유닛에 대응하고 있다. 제1 버스 바(51)는, 전지 셀 유닛(21B) 및 전지 셀 유닛(21C) 사이에 있어서, 전지 셀 유닛(21B)에 있어서의 전지 셀(11d)의 부극 단자(16N)와, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11a)의 정극 단자(16P)를 접속하고 있다.
도 5, 도 8 및 도 9에 도시되는 바와 같이, 제2 버스 바(52)는, 제2 접합부(69)를 갖는다. 제2 접합부(69)는 제1 접합 방식과는 다른 제2 접합 방식에 의해, 분리된 부재끼리를 접합하고 있다. 제2 버스 바(52)는 제2 접합부(69)를 개재시켜, Y축 방향으로 인접하는 전지 셀(11, 11) 사이를 접속하고 있다.
제2 버스 바(52)는 각 전지 셀 유닛(21)에 있어서, Y축 방향으로 인접하는 전지 셀(11, 11)끼리를 전기적으로 접속하고 있다. 도 8에 도시되는 범위에서 설명하면, 제2 버스 바(52)는, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서, 전지 셀(11b)의 부극 단자(16N)와, 전지 셀(11c)의 정극 단자(16P)를 접속하고 있다.
이하, 도 6에 도시되는 범위에 주목하면서, 제1 버스 바(51)의 보다 구체적인 구조를 설명한다. 도 6 및 도 7에 도시되는 바와 같이, 제1 버스 바(51)는, 전지 셀 유닛(21B)에 있어서의 전지 셀(11d)과, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11a)의 경계를 이루는 X축-Z축 평면을 사이에 두고, 비대칭이 되는 형상을 갖는다.
제1 버스 바(51)는, 제1 버스 바 분할체(61)와, 제2 버스 바 분할체(62)를 갖는다. 제1 버스 바 분할체(61) 및 제2 버스 바 분할체(62)는, 서로 분리한 도전체(금속판)로 이루어진다. 제1 버스 바 분할체(61)는 전지 셀 유닛(21B)에 있어서의 전지 셀(11d)의 부극 단자(16N)에 접속되어 있다. 제2 버스 바 분할체(62)는, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11a)의 정극 단자(16P)에 접속되어 있다. 제1 버스 바 분할체(61) 및 제2 버스 바 분할체(62)는, 제1 접합부(66)에 의해 서로 접합되어 있다.
제1 버스 바 분할체(61)는 Z축 방향으로 본 경우에, 전지 셀 유닛(21B)에 있어서의 전지 셀(11d)과 겹치는 위치에 마련되어 있다. 제1 버스 바 분할체(61)는 제1 플레이트부(77)와, 제2 플레이트부(78)를 갖는다.
제1 플레이트부(77)는 Z축 방향이 두께 방향이 되는 플레이트 형상을 갖고, X축-Y축 평면에 대하여 평행하게 배치되어 있다. 제1 플레이트부(77)는 Z축 방향에 있어서, 전지 셀 유닛(21B)에 있어서의 전지 셀(11d)의 부극 단자(16N)에 중첩되어 있다. 제1 플레이트부(77)는 용접부(64)에 의해, 전지 셀 유닛(21B)에 있어서의 전지 셀(11d)의 부극 단자(16N)에 접합되어 있다. 제2 플레이트부(78)는, X축 방향이 두께 방향이 되는 플레이트 형상을 갖고, Y축-Z축 평면에 대하여 평행하게 배치되어 있다. 제2 플레이트부(78)는 -X축 방향에 있어서의 제1 플레이트부(77)의 단부로부터 +Z축 방향으로 연장되어 있다.
제2 버스 바 분할체(62)는 Z축 방향으로 본 경우에, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11a)과 겹치는 위치와, 전지 셀 유닛(21B)에 있어서의 전지 셀(11d)과 겹치는 위치에 걸쳐서 마련되어 있다. 제2 버스 바 분할체(62)는 제3 플레이트부(71)와, 제4 플레이트부(72)와, 제5 플레이트부(73)와, 제6 플레이트부(74)와, 탄성부(75)와, 제7 플레이트부(76)를 갖는다.
제3 플레이트부(71)는 Z축 방향이 두께 방향이 되는 플레이트 형상을 갖고, X축-Y축 평면에 대하여 평행하게 배치되어 있다. 제3 플레이트부(71)는 Z축 방향에 있어서, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11a)의 정극 단자(16P)에 중첩되어 있다. 제3 플레이트부(71)는 용접부(64)에 의해, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11a)의 정극 단자(16P)에 접합되어 있다. 제4 플레이트부(72)는 X축 방향이 두께 방향이 되는 플레이트 형상을 갖고, Y축-Z축 평면에 대하여 평행하게 배치되어 있다. 제4 플레이트부(72)는 -X축 방향에 있어서의 제3 플레이트부(71)의 단부로부터 +Z축 방향으로 연장되어 있다.
제5 플레이트부(73) 및 제6 플레이트부(74)의 각 플레이트부는, Z축 방향이 두께 방향이 되는 플레이트 형상을 갖고, X축-Y축 평면에 대하여 평행하게 배치되어 있다. 제5 플레이트부(73)는 +Z축 방향에 있어서의 제4 플레이트부(72)의 단부로부터 -X축 방향으로 연장되어 있다. 제6 플레이트부(74)는 제5 플레이트부(73)로부터 -Y축 방향으로 어긋난 위치에 마련되어 있다. 제5 플레이트부(73)는 Z축 방향으로 본 경우에, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11a)과 겹치는 위치에 마련되고, 제6 플레이트부(74)는 Z축 방향으로 본 경우에, 전지 셀 유닛(21B)에 있어서의 전지 셀(11d)과 겹치는 위치에 마련되어 있다.
탄성부(75)는 제5 플레이트부(73) 및 제6 플레이트부(74) 사이에서 연장되어 있다. 탄성부(75)는 Z축 방향으로 본 경우에, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11a)과, 전지 셀 유닛(21B)에 있어서의 전지 셀(11d)의 경계에 겹치는 위치에 마련되어 있다. 탄성부(75)는 -Y축 방향에 있어서의 제5 플레이트부(73)의 단부로부터 -Z축 방향으로 연장되고, 만곡하면서 Z축 방향에 있어서 반전하고, 또한 +Z축 방향으로 연장되어 +Y축 방향에 있어서의 제6 플레이트부(74)의 단부로 이어져 있다. 탄성부(75)는 Y축 방향에 있어서의 제5 플레이트부(73) 및 제6 플레이트부(74)의 사이의 거리가 변화되도록 탄성 변형이 가능하다.
제7 플레이트부(76)는 X축 방향이 두께 방향이 되는 플레이트 형상을 갖고, Y축-Z축 평면에 대하여 평행하게 배치되어 있다. 제7 플레이트부(76)는 +X축 방향에 있어서의 제6 플레이트부(74)의 단부로부터 +Z축 방향으로 연장되어 있다. 제7 플레이트부(76)는 X축 방향에 있어서, 제2 플레이트부(78)와 중첩되어 있다. 제7 플레이트부(76)는 Y축-Z축 평면에 평행한 면 내에서, 제2 플레이트부(78)와 면 접촉하고 있다.
제1 접합부(66)는 제1 접합 방식으로서의 볼트 고정에 의해, 제1 버스 바 분할체(61)의 제2 플레이트부(78)와, 제2 버스 바 분할체(62)의 제7 플레이트부(76)를 서로 접합하고 있다.
제1 접합 방식으로서의 볼트 고정은, 접합 대상인 제1 버스 바 분할체(61) 및 제2 버스 바 분할체(62)에 대하여 착탈 가능한 수단이다.
제1 접합부(66)는 볼트(67)와, 너트(68)를 갖는다. 제1 버스 바 분할체(61)(제2 플레이트부(78)) 및 제2 버스 바 분할체(62)(제7 플레이트부(76))에는, 볼트 구멍(79)이 마련되어 있다. 볼트 구멍(79)은 X축 방향에 있어서, 제2 플레이트부(78) 및 제7 플레이트부(76)를 관통하는 관통 구멍으로 이루어진다. 볼트(67)가 볼트 구멍(79)에 삽입됨과 함께, 너트(68)가 볼트(67)의 나사부에 나사 결합됨으로써, 제1 버스 바 분할체(61)의 제2 플레이트부(78)와, 제2 버스 바 분할체(62)의 제7 플레이트부(76)가, 서로 체결되어 있다.
제1 버스 바 분할체(61)(제2 플레이트부(78))와, 제2 버스 바 분할체(62)(제7 플레이트부(76))의 접합 방향은, 복수의 전지 셀(11)이 적층되는 Y축 방향에 직교하는 X축 방향이다.
이어서, 도 8에 도시되는 범위에 주목하면서, 제2 버스 바(52)의 보다 구체적인 구조를 설명한다. 도 8 및 도 9에 도시되는 바와 같이, 제2 버스 바(52)는, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11b)과, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11c)의 경계를 이루는 X축-Z축 평면을 사이에 두고, 대칭이 되는 형상을 갖는다.
제2 버스 바(52)는 일체의 도전체(금속판)로 이루어진다. 제2 버스 바(52)는 Z축 방향으로 본 경우에, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11b)과 겹치는 위치와, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11c)과 겹치는 위치에 걸쳐서 마련되어 있다. 제2 버스 바(52)와, 전지 셀(11b)의 부극 단자(16N) 및 전지 셀(11c)의 정극 단자(16P)는, 제2 접합부(69)에 의해 서로 접합되어 있다.
제2 버스 바(52)는 제1 플레이트부(81)와, 제2 플레이트부(82)와, 제3 플레이트부(83)와, 제4 플레이트부(84)와, 탄성부(85)와, 제5 플레이트부(86)와, 제6 플레이트부(87)를 갖는다.
제1 플레이트부(81), 제2 플레이트부(82), 제3 플레이트부(83), 제4 플레이트부(84) 및 탄성부(85)는 각각, 제1 버스 바(51)의 제2 버스 바 분할체(62)에 있어서의 제3 플레이트부(71), 제4 플레이트부(72), 제5 플레이트부(73), 제6 플레이트부(74) 및 탄성부(75)에 대응하는 형상을 갖는다. 제1 플레이트부(81)는 Z축 방향에 있어서, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11c)의 정극 단자(16P)에 중첩되어 있다. 제1 플레이트부(81)는, X축-Y축 평면에 평행한 면 내에서, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11c)의 정극 단자(16P)와 면 접촉하고 있다.
제6 플레이트부(87)는 Z축 방향이 두께 방향이 되는 플레이트 형상을 갖고, X축-Y축 평면에 대하여 평행하게 배치되어 있다. 제6 플레이트부(87)는 Z축 방향에 있어서, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11b)의 부극 단자(16N)에 중첩되어 있다. 제6 플레이트부(87)는 X축-Y축 평면에 평행한 면 내에서, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11b)의 부극 단자(16N)와 면 접촉하고 있다. 제5 플레이트부(86)는, X축 방향이 두께 방향이 되는 플레이트 형상을 갖고, Y축-Z축 평면에 평행하게 배치되어 있다. 제5 플레이트부(86)는 -X축 방향에 있어서의 제6 플레이트부(87)의 단부로부터 +Z축 방향으로 연장되고, +X축 방향에 있어서의 제4 플레이트부(84)의 단부로 이어지고 있다.
제1 플레이트부(81)와, 전지 셀(11c)의 정극 단자(16P)는, 서로 분리한 도전체(금속판)로 이루어진다. 제6 플레이트부(87)와, 전지 셀(11b)의 부극 단자(16N)는 서로 분리한 도전체(금속판)로 이루어진다. 제2 접합부(69)는 제2 접합 방식으로서의 용접에 의해, 제1 플레이트부(81)와, 전지 셀(11c)의 정극 단자(16P)를 접합하고, 제6 플레이트부(87)와, 전지 셀(11b)의 부극 단자(16N)를 접합하고 있다.
제2 접합 방식으로서의 용접은, 접합 대상인 제2 버스 바(52) 및 전극 단자(16)에 대하여 착탈 불가한 수단이다.
제2 접합부(69)는 용접부(70)를 갖는다. 용접부(70)는 레이저 용접 등의 용접을 사용하여, 제2 버스 바(52) 및 전극 단자(16)를 접합함으로써 구성되어 있다. 용접부(70)는 용접 시에, 제2 버스 바(52) 및 전극 단자(16)가, 용융하고, 그 후 응고함으로써, 서로 일체화되어 있는 부분이다. 용접부(70)는 Z축 방향에 있어서, 제2 버스 바(52)를 가로질러서, 전극 단자(16)의 내부에 저부를 갖는다.
또한, 용접부(70)의 형상은, 특별히 한정되지는 않고, 예를 들어 용접부(70)가, Z축 방향으로 본 경우에 선상으로 연장되도록 마련되어도 되고, 서로 떨어진 복수개소에 마련되어도 된다. 또한, 제2 접합부(69)에 사용되는 제2 접합 방식은, 용접에 한정되지는 않고, 예를 들어 리벳 고정이어도 된다.
전지 모듈은, 그 사용 형태 또는 필요한 성능에 맞게, 전지 모듈에 구비되는 전지 셀의 수를 조정하고 싶다고 하는 요구가 있다. 또한, 전지 모듈의 메인터넌스 시에, 전지 모듈로부터 특정한 전지 셀을 떼내거나, 전지 셀을 교환하고 싶다고 하는 요구도 있다. 또한, 버스 바에 의한 복수의 전지 셀간의 접속이, 모두 용접으로 행해지고 있는 경우, 전지 모듈의 제조 설비로서, 최대의 전지 셀수에 맞춘 대형의 용접 기계를 준비할 필요가 발생하거나, 전지 모듈의 메인터넌스 시에, 전지 셀을 용이하게 착탈할 수 없다는 문제가 일어날 수 있다.
이에 반해, 본 실시 형태의 전지 모듈(100)에 있어서는, 전지 셀 유닛(21) 내에서 전지 셀(11, 11) 사이를 접속하는 제2 버스 바(52)에서는, 제2 접합부(69)에 의한 제2 버스 바(52) 및 전지 셀(11)의 접합에 용접이 사용되는 반면, Y축 방향으로 나열되는 전지 셀 유닛(21, 21) 사이에 있어서, 전지 셀(11, 11)의 사이를 접속하는 제1 버스 바(51)에서는, 제1 접합부(66)에 의한 제1 버스 바 분할체(61) 및 제2 버스 바 분할체(62)의 접합에 볼트 고정이 사용되고 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 제1 접합부(66)에 있어서의 볼트(67)를 조이는 작업에 의해, 제1 버스 바 분할체(61) 및 제2 버스 바 분할체(62)를 접합하고, Y축 방향으로 나열되는 전지 셀 유닛(21, 21)의 사이를 접속하거나, 제1 접합부(66)에 있어서의 볼트(67)를 푸는 작업에 의해, 제1 버스 바 분할체(61) 및 제2 버스 바 분할체(62)의 접합을 해제하고, Y축 방향으로 나열되는 전지 셀 유닛(21, 21)의 사이의 접속을 해제할 수 있다. 이에 의해, Y축 방향으로 나열되는 전지 셀 유닛(21, 21) 사이의 접속 및 그 해제가, 용이한 작업에 의해 실행 가능해지기 때문에, 전지 셀 유닛(21)의 수의 증감을 통해서, 전지 모듈(100)에 구비되는 전지 셀(11)의 수를 용이하게 조정할 수 있다. 또한, 마찬가지 이유에 의해, 전지 모듈(100)로부터 특정한 전지 셀 유닛(21)을 탈착하는 작업이 용이해지기 때문에, 전지 모듈(100)의 메인터넌스성을 향상시킬 수 있다.
도 3에 도시되는 바와 같이, 전지 모듈(100)의 제조 시, 먼저, 복수의 전지 셀 유닛(21)을 조립한다.
본 공정에서는, 용접에 의해, 제1 버스 바 분할체(61)를, +Y축 방향에 있어서의 단부에 배치되는 전지 셀(11d)의 부극 단자(16N)에 접속한다. 용접에 의해, 제각기 제2 버스 바(52)를, Y축 방향으로 나열되는 전지 셀(11, 11)의 정극 단자(16P) 및 부극 단자(16N)에 접속한다. 용접에 의해, 제2 버스 바 분할체(62)를, -Y축 방향에 있어서의 단부에 배치되는 전지 셀(11a)의 정극 단자(16P)에 접속한다.
이어서, 도 1에 도시되는 바와 같이, Y축 방향으로 배열한 복수의 전지 셀 유닛(21)을, 구속 부재(41)에 의해 일체로 보유 지지함과 함께, Y축 방향으로 인접하는 전지 셀 유닛(21) 사이에 있어서, 볼트(67)를 사용하여, 제1 버스 바 분할체(61) 및 제2 버스 바 분할체(62)를 체결한다.
이 경우, 버스 바(50)를 전지 셀(11)에 접속하기 위한 용접 기계의 크기가, 전지 모듈(100)에 구비되는 전지 셀(11)(전지 셀 유닛(21))의 수가 아니고, 전지 셀 유닛(21)에 구비되는 전지 셀(11)의 수에 의해 정해진다. 이 때문에, 대형의 용접 기계를 준비할 필요가 없어지고, 전지 모듈(100)의 제조 설비를 간이하고 또한 저렴하게 구성할 수 있다.
도 6 내지 도 9에 도시되는 바와 같이, 제2 버스 바(52)의 체격은, 제1 접합부(66)에 의한 제1 버스 바 분할체(61) 및 제2 버스 바 분할체(62)의 접합에 볼트 고정을 사용한 제1 버스 바(51)의 체격보다 작다. 이와 같은 구성에 따르면, 전지 셀 유닛(21)의 바로 위 제2 버스 바(52)의 둘레로 넓은 스페이스를 확보할 수 있다.
또한, 제2 버스 바(52)에 있어서의 전기 저항은, 제1 접합부(66)에 의한 제1 버스 바 분할체(61) 및 제2 버스 바 분할체(62)의 접합에 볼트 고정을 사용한 제1 버스 바(51)에 있어서의 전기 저항보다 작다. 이와 같은 구성에 따르면, 제2 버스 바(52)에 있어서의 에너지 손실을 낮게 억제할 수 있다.
도 10은 도 6 중에 나타내는 제1 버스 바의 변형예를 도시하는 사시도이다. 도 10을 참조하여, 본 변형예에 있어서의 제1 버스 바(51)는, 전지 셀 유닛(21B)에 있어서의 전지 셀(11d)과, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11a)의 경계를 이루는 X축-Z축 평면을 사이에 두고, 대칭이 되는 형상을 갖는다.
제2 버스 바 분할체(62)는 Z축 방향으로 본 경우에, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11a)과 겹치는 위치에 마련되어 있다. 제2 버스 바 분할체(62)는 제1 플레이트부(121)와, 제2 플레이트부(122)와, 제3 플레이트부(123)와, 제4 플레이트부(125)를 갖는다.
제1 플레이트부(121), 제2 플레이트부(122) 및 제3 플레이트부(123)는 각각, 도 8 중의 제1 플레이트부(81), 제2 플레이트부(82) 및 제3 플레이트부(83)에 대응하는 형상을 갖는다. 제4 플레이트부(125)는, Y축 방향이 두께 방향이 되는 플레이트 형상을 갖고, X축-Z축 평면에 대하여 평행하게 배치되어 있다. 제4 플레이트부(125)는, -Y축 방향에 있어서의 제3 플레이트부(123)의 단부로부터 +Z축 방향으로 연장되어 있다.
제1 버스 바 분할체(61)는 Z축 방향으로 본 경우에, 전지 셀 유닛(21B)에 있어서의 전지 셀(11d)과 겹치는 위치에 마련되어 있다. 제1 버스 바 분할체(61)는 제5 플레이트부(128)와, 제6 플레이트부(127)와, 제7 플레이트부(124)와, 제8 플레이트부(126)를 갖는다.
제5 플레이트부(128), 제6 플레이트부(127), 제7 플레이트부(124) 및 제8 플레이트부(126)는, 각각 전지 셀 유닛(21B)에 있어서의 전지 셀(11d)과, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11a)의 경계를 이루는 X축-Z축 평면을 사이에 두고, 제1 플레이트부(121), 제2 플레이트부(122), 제3 플레이트부(123) 및 제4 플레이트부(125)와 대칭이 되는 형상을 갖는다.
제4 플레이트부(125) 및 제8 플레이트부(126)는, Y축 방향에 있어서 서로 중첩되어 있다. 제4 플레이트부(125) 및 제8 플레이트부(126)는, Z축 방향에서 볼 때, 전지 셀 유닛(21B)에 있어서의 전지 셀(11d)과, 전지 셀 유닛(21C)에 있어서의 전지 셀(11a)의 경계와 겹치는 위치에 마련되어 있다. 제4 플레이트부(125) 및 제8 플레이트부(126)는 X축-Z축 평면에 평행한 면 내에서 서로 면 접촉하고 있다.
제1 접합부(66)는 제1 접합 방식으로서의 볼트 고정에 의해, 제1 버스 바 분할체(61)의 제8 플레이트부(126)와, 제2 버스 바 분할체(62)의 제4 플레이트부(125)를 서로 접합하고 있다. 제1 버스 바 분할체(61)(제8 플레이트부(126))와, 제2 버스 바 분할체(62)(제4 플레이트부(125))의 접합 방향은, 복수의 전지 셀(11)이 적층되는 Y축 방향과 평행하다.
또한, 제1 버스 바(51)의 형상은, 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 도 10 중의 제1 버스 바(51)에 있어서, 제8 플레이트부(126)가, 제6 플레이트부(127) 및 제7 플레이트부(124)를 개재시키지 않고, 직접, 제5 플레이트부(128)에 접속되고, 제4 플레이트부(125)가 제2 플레이트부(122) 및 제3 플레이트부(123)를 개재시키지 않고, 직접, 제1 플레이트부(121)에 접속되는 구성이어도 된다.
도 11 내지 도 13은 도 10 중에 나타내는 제1 접합부에 있어서의 제1 접합 방식의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 11을 참조하여, 본 변형예에서는, 제1 접합부(66)가, 제1 접합 방식으로서의 핀 고정에 의해, 제1 버스 바 분할체(61)(제8 플레이트부(126))와, 제2 버스 바 분할체(62)(제4 플레이트부(125))를 서로 접합하고 있다.
제1 접합부(66)는 핀(131)을 갖는다. 제1 버스 바 분할체(61)(제8 플레이트부(126)) 및 제2 버스 바 분할체(62)(제4 플레이트부(125))에는, 핀 구멍(136)이 마련되어 있다. 핀 구멍(136)은, Y축 방향에 있어서 제8 플레이트부(126) 및 제4 플레이트부(125)를 관통하는 관통 구멍으로 이루어진다. 핀(131)은 핀 구멍(136)에 압입되어 있다.
도 12를 참조하여, 본 변형예에서는, 제1 접합부(66)가 제1 접합 방식으로서의 클립 고정에 의해, 제1 버스 바 분할체(61)(제8 플레이트부(126))와, 제2 버스 바 분할체(62)(제4 플레이트부(125))를 서로 접합하고 있다. 제1 접합부(66)는 클립(141)을 갖는다. 클립(141)은 Y축 방향에 있어서 제8 플레이트부(126) 및 제4 플레이트부(125)를 끼움지지하고 있다.
도 13을 참조하여, 본 변형예에서는, 제1 접합부(66)가, 제1 접합 방식으로서의 밴드 고정에 의해, 제1 버스 바 분할체(61)(제8 플레이트부(126))와, 제2 버스 바 분할체(62)(제4 플레이트부(125))를 서로 접합하고 있다. 제1 접합부(66)는 밴드(142)를 갖는다. 밴드(142)는 X축-Y축 평면에 평행한 면 내에서, 제8 플레이트부(126) 및 제4 플레이트부(125)의 둘레를 주회하도록 마련되어 있다.
도 11 내지 도 13에 도시되는 변형예에서 설명된, 제1 접합 방식으로서의 핀 고정, 클립 고정 및 밴드 고정은, 모두, 접합 대상인 제1 버스 바 분할체(61) 및 제2 버스 바 분할체(62)에 대하여 착탈 가능한 수단이다.
도 14는 도 1 중의 전지 모듈의 변형예를 도시하는 사시도이다. 도 14를 참조하여, 엔드 플레이트(42P)는, 복수의 전지 셀 유닛(21) 중 전지 셀 유닛(21A; 제3 전지 셀 유닛)과 Y축 방향에 있어서 대향하고 있다. 전지 셀 유닛(21A)의 전지 셀(21a)는, Y축 방향에 있어서 엔드 플레이트(42P)와 인접해서 배치되어 있다.
본 변형예에 있어서의 전지 모듈은, 제3 버스 바(53)를 더 갖는다. 제3 버스 바(53)는 전지 셀 유닛(21A)에 있어서, 전지 셀(21a)에 마련되어 있다. 제3 버스 바(53)는 전지 셀 유닛(21A)에 있어서의 전지 셀(21a)의 전극 단자(16)(정극 단자(16P))에 접속되어 있다. 제3 버스 바(53)는, 도 6 중에 도시되는 제1 버스 바(51)의 제2 버스 바 분할체(62)와 동일 형상을 갖는다.
이와 같은 구성에 따르면, 제1 버스 바(51)의 제2 버스 바 분할체(62)와 동일 형상을 갖는 제3 버스 바(53)에는, 도 7 중에 도시되는 볼트 구멍(79)이 마련되어 있다. 이 때문에, 볼트(153)를 사용하여, 제3 버스 바(53)를, 외부 배선을 이루는 케이블(151)의 단자(152)와 접속할 수 있다. 이에 의해, 총 단자(91)를 생략하는 것이 가능해지기 때문에, 전지 모듈의 부품 개수를 삭감할 수 있다.
또한, 도 1 중의 엔드 플레이트(41Q)와 대향하는 전지 셀 유닛(21F)에 있어서는, 제1 버스 바(51)의 제1 버스 바 분할체(61)와 동일 형상을 갖는 제3 버스 바(53)가, 전지 셀 유닛(21F) 내의 전지 셀(11d)에 마련되는 것에 의해, 케이블(151)을 직접, 제3 버스 바(53)에 볼트 고정할 수 있다.
이상으로 설명한, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 전지 모듈(100)의 구조에 대해서 정리하면, 본 실시 형태에 있어서의 전지 모듈(100)은, 소정 방향으로서의 Y축 방향으로 적층되는 복수의 전지 셀(11)과, 복수의 전지 셀(11)에 대하여 Y축 방향을 따른 구속력을 부여하는 구속 부재(41)와, 제1 버스 바(51)와, 제2 버스 바(52)를 포함하고, 복수의 전지 셀(11)을 서로 전기적으로 접속하기 위한 복수의 버스 바(50)를 구비한다. 제1 버스 바(51)는, 제1 접합 방식에 의해, 분리된 부재끼리를 접합하는 제1 접합부(66)를 갖고, 제1 접합부(66)를 개재시켜, Y축 방향으로 인접하는 전지 셀(11) 사이를 접속한다. 제2 버스 바(52)는 제1 접합 방식과는 다른 제2 접합 방식에 의해, 분리된 부재끼리를 접합하는 제2 접합부(69)를 갖고, 제2 접합부(69)를 개재시켜, Y축 방향으로 인접하는 전지 셀(11) 사이를 접속한다.
이와 같이 구성된, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 전지 모듈(100)에 의하면, 복수의 전지 셀(11) 사이를 전기적으로 접속하기 위한 버스 바(50)가, 서로 다른 제1 접합 방식 및 제2 접합 방식을 각각 사용한 제1 버스 바(51) 및 제2 버스 바(52)를 포함하는 구성에 의해, 전지 셀(11)의 수를 용이하게 조정 가능한 전지 모듈(100)을 실현할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 청구범위에 의해 나타나며, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims (8)

  1. 소정 방향으로 적층되는 복수의 전지 셀과,
    복수의 상기 전지 셀에 대하여 상기 소정 방향을 따른 구속력을 부여하는 구속 부재와,
    제1 버스 바와, 제2 버스 바를 포함하고, 복수의 상기 전지 셀을 서로 전기적으로 접속하기 위한 복수의 버스 바를 구비하고,
    상기 제1 버스 바는 제1 접합 방식에 의해, 분리된 부재끼리를 접합하는 제1 접합부를 갖고, 상기 제1 접합부를 개재시켜, 상기 소정 방향으로 인접하는 상기 전지 셀의 사이를 접속하고,
    상기 제2 버스 바는 상기 제1 접합 방식과는 다른 제2 접합 방식에 의해, 분리된 부재끼리를 접합하는 제2 접합부를 갖고, 상기 제2 접합부를 개재시켜, 상기 소정 방향으로 인접하는 상기 전지 셀의 사이를 접속하는, 전지 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 접합 방식은, 용접인, 전지 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 접합 방식은, 볼트 고정, 핀 고정, 클립 고정 또는 밴드 고정인, 전지 모듈.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 버스 바에 있어서의 전기 저항과, 상기 제2 버스 바에 있어서의 전기 저항이, 서로 다른, 전지 모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 버스 바의 체격과, 상기 제2 버스 바의 체격이, 서로 다른, 전지 모듈.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소정 방향으로 나열되고, 상기 구속 부재에 의해 상기 소정 방향을 따른 구속력이 부여되는 복수의 전지 셀 유닛을 구비하고,
    각 상기 전지 셀 유닛은,
    상기 소정 방향으로 연속해서 나열되는 복수의 상기 전지 셀과,
    상기 소정 방향으로 연속해서 나열되는 복수의 상기 전지 셀을 일체로 보유 지지하는 보유 지지 부재를 갖고,
    상기 제1 버스 바는 복수의 상기 전지 셀 유닛 중 제1 전지 셀 유닛과, 복수의 상기 전지 셀 유닛 중, 상기 소정 방향에 있어서 상기 제1 전지 셀 유닛과 인접하는 제2 전지 셀 유닛 사이에 있어서, 상기 소정 방향으로 인접하는 상기 전지 셀끼리를 전기적으로 접속하고,
    상기 제2 버스 바는 각 상기 전지 셀 유닛에 있어서, 상기 소정 방향으로 인접하는 상기 전지 셀끼리를 전기적으로 접속하는, 전지 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 버스 바는 상기 제1 접합부에 의해 서로 접합되는 제1 버스 바 분할체 및 제2 버스 바 분할체를 더 갖고,
    상기 구속 부재는, 복수의 상기 전지 셀 유닛 중, 상기 소정 방향에 있어서의 단부에 배치되는 제3 전지 셀 유닛과, 상기 소정 방향으로 대향하는 엔드 플레이트를 갖고,
    상기 전지 모듈은,
    상기 제3 전지 셀 유닛에 있어서, 상기 소정 방향으로 상기 엔드 플레이트와 인접해서 배치되는 상기 전지 셀에 마련되는 제3 버스 바를 더 구비하고,
    상기 제3 버스 바는 상기 제1 버스 바 분할체 및 상기 제2 버스 바 분할체의 어느 한쪽과 동일 형상을 갖고, 상기 제1 접합 방식을 사용하여, 외부 단자와 접합 가능한, 전지 모듈.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전지 셀은, 8000W/L 이상의 출력 밀도를 갖는, 전지 모듈.
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