KR20240047327A

KR20240047327A - 모듈형 배터리 시스템의 배터리 모듈용 배터리 셀 조립체

Info

Publication number: KR20240047327A
Application number: KR1020230132066A
Authority: KR
Inventors: 디헬런 브람 토마스 판
Original assignee: 스톰 그룹 비.브이.
Priority date: 2022-10-04
Filing date: 2023-10-04
Publication date: 2024-04-12
Also published as: JP2024054096A; CN117855754A; NL2033227B1; US20240113395A1; EP4350871A1

Abstract

본 개시는 모듈형 배터리 시스템용 배터리 셀 조립체에 관한 것이다. 조립체는 배터리 셀들의 어레이 및 어레이의 배터리 셀들을 전기적으로 상호 연결하는 복수의 커넥터 아암들을 포함한다. 어레이의 각각의 배터리 셀은 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 어레이의 적어도 하나의 다른 배터리 셀의 극 단자에 직접 전기적으로 연결되는 극 단자를 포함한다. 복수의 개별 커넥터 아암들은 서로 물리적으로 분리된다. 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 개별 커넥터 아암은 어레이의 최대 2개의 배터리 셀들을 서로 전기적으로 연결한다.

Description

모듈형 배터리 시스템의 배터리 모듈용 배터리 셀 조립체{BATTERY CELL ASSEMBLY FOR A BATTERY MODULE OF A MODULAR BATTERY SYSTEM}

본 발명은 일반적으로 전력을 저장하기 위한 배터리 팩들에 관한 것이다. 본 발명은 보다 구체적으로 건설 차량들과 같은 오프-하이웨이(off-highway) 차량들에 전력을 공급하기 위한 모듈형 배터리 팩들에 관한 것이다.

전기 차량들에 전력을 공급하기 위한 배터리 시스템들은 일반적으로 원하는 형상 및 전력 특성들을 갖는 배터리 팩을 제공하기 위해 공간적으로 배열되고 전기적으로 상호 연결되는 세트 배터리 셀들을 포함한다. 전기 승용차들에 전력을 공급하기 위한 배터리 시스템들은 그 규격들이 실질적으로 균일하고 그 생산 수들이 크기 때문에, 대량 생산으로부터 이익을 얻는다. 그러나, 대부분의 다른 전기 동력식 기계류의 경우, 생산 수들은 비교적 작은 반면, 이러한 기계류에 대한 전력 및 용량 요건들은 애플리케이션에 따라 크게 변한다. 따라서, 이러한 기계류를 위한 배터리 시스템들의 생산은 많은 적응 및 맞춤화를 필요로 한다.

모듈형 배터리 시스템들은 많은 애플리케이션들에 대한 설계 적응성 및 확장성을 제공할 수 있다. 모듈형 배터리 시스템은 배터리 팩을 집합적으로 형성하기 위해 원하는 배열로 서로 전기적으로 연결되는 다수의 개별 배터리 모듈들을 포함한다. 각각의 배터리 모듈은 결국 배터리 셀들의 세트를 보유한다. 배터리 모듈들을 직렬 및/또는 병렬로 연결함으로써, 원하는 용량 및 출력 전압을 갖는 배터리 팩이 획득될 수 있다.

배터리 모듈의 배터리 셀들의 세트는 통상적으로 하나 이상의 집전 플레이트(current collector plate)들에 의해 상호 연결된다. 이러한 시스템들에서, 각각의 배터리 셀은 하나 이상의 집전 플레이트들에 연결되고, 여기서 집전 플레이트들은 배터리 셀들 사이의 연결을 제공한다.

전력을 저장하기 위해, 특히 전기 차량의 하나 이상의 전기 모터들과 같은 특히 전기 드라이브에 전력을 공급하기 위한 개선된 배터리 셀 조립체 및 배터리 모듈을 제안하는 것이 목적이다. 건설 차량들과 같은 오프-하이웨이 차량들에 전력을 공급하기 위한 모듈형 배터리 시스템을 제공하는 것이 특정의 목적이다. 배터리 셀 조립체, 특히 모듈형 배터리 시스템에 대한 것과 같은 배터리 모듈에 대한 조립 방법을 제안하는 것이 또한 특정의 목적이다. 보다 일반적인 의미에서, 종래 기술의 단점들 중 적어도 하나를 극복 또는 개선하거나, 적어도 종래 기술보다 더 효과적인 대안적인 프로세스들 및 구조들을 제공하는 것이 목적이다. 어쨌든 적어도 기존 기술에 유용한 선택과 기여를 제공하는 것을 목적으로 한다.

일 양태에 따르면, 특히 전기 차량의 전기 드라이브에 전력을 공급하기 위한 배터리 셀 조립체가 제공된다. 배터리 셀 조립체는 배터리 셀들의 어레이 및 어레이의 배터리 셀들을 전기적으로 상호 연결하는 복수의 커넥터 아암들을 포함한다. 어레이의 각각의 배터리 셀은 복수의 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 어레이의 적어도 하나의 다른 배터리 셀의 극 단자에 직접 전기적으로 연결되는 극 단자를 포함한다. 복수의 커넥터 아암들은 서로 물리적으로 분리된다. 복수의 커넥터 아암들 중 각각의 커넥터 아암은 어레이의 최대 2개의 배터리 셀들을 서로 전기적으로 연결한다. 따라서, 배터리 셀들의 어레이는 집전 플레이트를 사용하지 않고도 상호 연결될 수 있다. 이는 배터리 셀 조립체의 전체 크기 및 중량을 감소시킬 수 있고, 추가로 배터리 셀 고장의 경우 어레이의 배터리 셀이 통기될 수 있게 하기 위한 더 많은 공간을 제공할 수 있다. 집전 플레이트들은 셀 어레이를 상당량 커버할 수 있고, 배터리 셀 통기를 차단할 수 있다. 개별 커넥터 아암들을 사용하여 배터리 셀들을 서로 직접 연결함으로써, 배터리 셀들의 커버리지가 최소화될 수 있다.

따라서, 배터리 셀 어레이는 제1 극 단자를 갖는 제1 배터리 셀 및 제2 극 단자를 갖는 제2 배터리 셀을 포함할 수 있으며, 여기서 제1 극 단자 및 제2 극 단자는 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 서로 직접 전기적으로 연결된다. 제1 배터리 셀은 예를 들어, 제1 양극 단자 및 제1 음극 단자를 포함할 수 있고, 제2 배터리 셀은 제2 양극 단자 및 제2 음극 단자를 포함할 수 있으며, 여기서 제1 양극 단자 또는 제1 음극 단자 중 하나, 예를 들어, 하나만이 제2 양극 단자 또는 제2 음극 단자 중 하나, 예를 들어, 하나에만 전기적으로 연결된다.

각각의 개별 커넥터 아암은 전기 전도성 경로, 특히 어레이의 하나의 배터리 셀의 극 단자와 어레이의 다른, 예를 들어, 인접한 배터리 셀의 극 단자 사이에서 직접 연장되는 비분지형(unbranched) 전기 전도성 경로를 정의할 수 있음이 이해될 것이다. 전기 전도성 경로는 예를 들어, 어레이의 하나의 배터리 셀의 양극 단자와 어레이의 다른 배터리 셀의 양극 단자 사이에서 연장될 수 있다.

배터리 셀의 어레이는 어레이 홀더(holder)에 의해 보유될 수 있다. 어레이 홀더는 서로에 대해 고정된 사전 결정된 배열로 어레이의 셀들을 유지하도록 배열될 수 있다.

선택적으로, 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 개별 커넥터 아암은 단일 본딩 와이어(bonding wire)에 의해 형성된다. 따라서, 배터리 셀들은 신뢰성 있고 용이하게 적응 가능한 연결을 제공하는 유선 연결들에 의해 서로 연결될 수 있다. 본딩 와이어는 본딩 리본(ribbon)들, 및 본딩 섬유들 등을 포함하는 다양한 전기 전도성 스레드(thread)들 및 스트랜드(strand)들을 포함한다는 것이 이해될 것이다.

선택적으로, 각각의 단일 본딩 와이어는 그 단부에서 어레이의 배터리 셀의 극 단자에 그리고 그 대향 단부에서 어레이의 다른 배터리 셀의 극 단자에 와이어-본딩된다. 본딩 와이어, 예를 들어, 본딩 리본은 예를 들어, 초음파 또는 레이저 용접에 의해 극 단자에 부착될 수 있다.

선택적으로, 어레이의 각각의 배터리 셀은 양극 단자 및 음극 단자를 포함하고, 여기서 복수의 개별 커넥터 아암들은 어레이의 배터리 셀의 양극 단자 또는 음극 단자 중 하나를 어레이의 다른 배터리 셀의 양극 단자 또는 음극 단자 중 동일한 하나와 직접 전기적으로 연결하는 복수의 개별 병렬 커넥터 아암들을 포함한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 어레이의 각각의 배터리 셀은 선택적으로 어레이의 배터리 셀의 양극 또는 음극 단자 중 하나를 어레이의 다른 배터리 셀의 양극 단자 또는 음극 단자 중 상이한 하나와 직접 전기적으로 연결하는 복수의 개별 직렬 커넥터 아암들을 포함한다. 따라서, 어레이의 배터리 셀들은 그에 따라 복수의 개별 커넥터 아암들을 사용하여 극 단자들을 서로 직접 연결함으로써 직렬 및/또는 병렬로 연결될 수 있다. 직렬 커넥터 아암들은 실질적으로 동일한 길이들을 가질 수 있다. 또한, 병렬 커넥터 아암들은 실질적으로 동일한 길이들을 가질 수 있다. 직렬 커넥터 아암들은 병렬 커넥터 아암들과 동일한 길이를 가질 수 있다.

선택적으로, 어레이의 각각의 배터리 셀은 배터리 셀 몸체의 바닥 면과 상단 면 사이에서 길이 방향 축으로 연장되는 원통 형상의 배터리 셀 몸체를 가지며, 여기서 배터리 셀들은 길이 방향 축들이 서로 평행하게 연장되도록 어레이에 배열된다. 원통 형상의 배터리 셀들은 상대적으로 기계적으로 강성이며, 배터리 팩의 전체적인 구조적 강성에 기여할 수 있다. 원통형 배터리 셀들은 또한 어레이, 예를 들어, 행들 및 열들로 효과적으로 배열될 수 있다.

선택적으로, 어레이의 각각의 배터리 셀의 극 단자들은 원통 형상의 배터리 셀 몸체의 상단 면에 있다. 예를 들어, 이는 배터리 셀들이 어레이의 상단 측에 대향하는 바닥 측에서 냉각될 수 있게 한다.

선택적으로, 어레이의 배터리 셀들은 각각의 배터리 셀의 극 단자들이 어레이의 동일한 면, 특히 어레이의 상단 면에 있도록 배열된다. 따라서, 극 단자에 용이하게 접근 가능하며, 이는 상이한 셀들의 극 단자들의 서로의 연결을 용이하게 한다. 또한, 이는 상이한 배터리들의 극 단자들 사이의 특별한 차이를 최소화할 수 있고, 따라서 상대적으로 짧은 커넥터 아암들을 필요로 한다.

선택적으로, 복수의 개별 커넥터 아암들은 교차하지 않는다. 따라서, 2개의 커넥터 아암들이 접촉할 때 단락의 위험이 감소된다.

선택적으로, 어레이의 배터리 셀들은 엇갈린 행들로 배열된다. 배터리 셀들은 어레이의 제1 방향을 따라 행들로 배열될 수 있고, 여기서 행들은 제1 방향으로 서로에 대해 시프트(shift)된다. 어레이의 열들은 제1 방향을 가로지르는 제2 방향으로 형성될 수 있다.

선택적으로, 행의 각각의 배터리 셀은 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 어레이의 동일한 행 내의 인접한 배터리 셀에 적어도 직접 전기적으로 연결된다.

선택적으로, 어레이의 동일한 행 내의 배터리 셀들은 서로 병렬로 연결된다. 따라서, 단일 행의 배터리 셀들의 동일한 극 단자들, 예를 들어, 행의 셀들의 모든 양극 단자들 또는 모든 음극 단자들은 서로 연결될 수 있다.

선택적으로, 행의 각각의 배터리 셀은 그 양극 단자로 동일한 행 내의 인접한 배터리 셀의 양극 단자에 직접 전기적으로 연결된다.

선택적으로, 어레이의 각각의 배터리 셀은 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 어레이의 인접한 행 내의 다른 배터리 셀에 적어도 직접 전기적으로 연결된다.

선택적으로, 어레이의 상이한 행 내의 배터리 셀들은 서로 직렬로 연결된다. 따라서, 각각의 열의 배터리 셀들은 병렬로 연결될 수 있다.

선택적으로, 배터리 셀들의 어레이는 어레이의 제1 에지 섹션에 배열되는 제1 에지 배터리 셀들을 포함하고, 여기서 각각의 제1 에지 배터리 셀은 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 버스 바(busbar)에 연결된다. 어레이의 에지에 있는 배터리 셀들은 외부에, 예를 들어, 버스 바에 연결될 수 있다. 버스 바는 배터리 시스템의 메인 단자에 연결될 수 있다. 배터리 시스템은 2개의 버스 바, 예를 들어, 제1 버스 바 및 제2 버스 바를 포함할 수 있다. 제1 버스 바는 포지티브 버스 바일 수 있고, 제2 버스 바는 네거티브 버스 바일 수 있다. 제1 버스 바 및 제2 버스 바는 어레이의 대향 측면들 상에 배열될 수 있다. 어레이는 또한 2개의 제1 에지 섹션, 예를 들어, 제1의 제1 에지 섹션 및 제2의 제1 에지 섹션을 포함할 수 있다. 각각의 제1 에지 섹션은 버스 바들 중 각각의 하나와 연관될 수 있다. 어레이의 제1의 제1 에지 섹션에 있는 배터리 셀들은 그 양극 단자로 제1 버스 바, 예를 들어, 포지티브 버스 바에 연결될 수 있다. 유사하게, 어레이의 제2의 제1 에지 섹션에 있는 배터리 셀들은 그 음극 단자로 제2 버스 바, 예를 들어, 네거티브 버스 바에 연결될 수 있다. 각각의 버스 바는 예를 들어, 어레이의 행들에 평행하게 제1 방향으로 연장될 수 있다.

선택적으로, 배터리 셀들의 어레이는 어레이의 제2 에지 섹션에 배열되는 제2 에지 배터리 셀들을 포함하고, 여기서 각각의 제2 에지 배터리 셀은 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 제어기와 인터페이싱하기 위한 제어기 인터페이스 보드에 연결된다.

선택적으로, 배터리 셀들의 어레이는 어레이의 제3 에지 섹션에 배열되는 제3 에지 배터리 셀들을 포함하고, 여기서 각각의 제3 에지 배터리 셀은 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 배터리 셀들의 어레이를 배터리 셀들의 추가 어레이에 전기적으로 연결하기 위한 인터커넥터 보드에 연결된다. 배터리 모듈은 예를 들어, 커넥터 보드에 의해 상호 연결되는 배터리 셀들의 복수의 어레이들을 포함할 수 있다.

일 양태에 따르면, 모듈형 배터리 시스템용 배터리 모듈이 제공된다. 배터리 모듈은 모듈 하우징 및 모듈 하우징에 의해 하우징되는 본원에 설명된 바와 같은 배터리 셀 조립체를 포함한다.

일 양태에 따르면, 모듈형 배터리 시스템용 배터리 모듈이 제공된다. 배터리 모듈은 모듈 하우징, 모듈 하우징에 의해 하우징되는 본원에 설명된 바와 같은 제1 배터리 셀 조립체, 및 모듈 하우징에 의해 하우징되는 본원에 설명된 바와 같은 제2 배터리 셀 조립체를 포함한다. 제1 조립체의 배터리 셀은 제1 어레이 홀더에 의해 보유될 수 있고, 제2 조립체의 배터리 셀은 제2의 개별 배터리 셀 홀더에 의해 보유될 수 있다. 각각의 어레이 홀더는 고정된 사전 결정된 배열로 각각의 어레이의 셀들을 유지하도록 배열될 수 있다.

선택적으로, 배터리 모듈은 제1 배터리 셀 조립체와 제2 배터리 셀 조립체를 서로 전기적으로 연결하도록 배열된 인터커넥터 보드를 포함하고, 여기서 인터커넥터 보드는 한편으로는 제1 조립체의 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 제1 조립체의 배터리 셀들에 전기적으로 연결되고, 다른 한편으로는 제2 조립체의 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 제2 조립체의 배터리 셀들에 전기적으로 연결된다.

따라서, 해당 양태에 따르면, 배터리 모듈은,

제1 어레이 홀더에 의해 보유되고 모듈 하우징에 하우징되는 배터리 셀들의 제1 어레이, 및 제1 어레이의 배터리 셀들을 전기적으로 상호 연결하는 제1 복수의 개별 커넥터 아암들 - 여기서 제1 어레이의 각각의 배터리 셀은 제1 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 제1 어레이의 적어도 하나의 다른 배터리 셀의 극 단자에 직접 전기적으로 연결되는 극 단자를 포함하고, 복수의 제1 개별 커넥터 아암들은 서로 물리적으로 분리되고, 각각의 개별 커넥터 아암은 최대 2개의 배터리 셀들을 서로 전기적으로 연결함 -;

제2 어레이 홀더에 의해 보유되고 모듈 하우징에 하우징되는 제2 어레이, 및 제2 어레이의 배터리 셀들을 전기적으로 상호 연결하는 제2 복수의 개별 커넥터 아암들 - 여기서 제2 어레이의 각각의 배터리 셀은 제2 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 제2 어레이의 적어도 하나의 다른 배터리 셀의 극 단자에 직접 전기적으로 연결되는 극 단자를 포함하고, 복수의 제2 개별 커넥터 아암들은 서로 물리적으로 분리되고, 각각의 개별 커넥터 아암은 최대 2개의 배터리 셀들을 서로 전기적으로 연결함 -; 및

제1 배터리 셀 어레이와 제2 배터리 셀 어레이를 서로 전기적으로 연결하도록 배열된 어레이 인터커넥터 보드 - 여기서 한편으로 어레이 인터커넥터 보드는 복수의 제1 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 제1 어레이의 배터리 셀들에 전기적으로 연결되고, 다른 한편으로 복수의 제2 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 제2 어레이의 배터리 셀들에 전기적으로 연결됨 - 를 포함할 수 있다.

다른 양태에 따르면, 본원에 설명된 바와 같은 팩 하우징 및 복수의 전기적으로 상호 연결된 배터리 모듈들을 포함하는 모듈형 배터리 시스템용 배터리 팩이 제공된다.

추가 양태에 따르면, 본원에 설명된 바와 같은 배터리 셀 조립체용 배터리 셀 어레이의 배터리 셀들을 상호 연결하기 위한 방법이 제공된다. 본 방법은 어레이의 배터리 셀들을 전기적으로 상호 연결하기 위한 복수의 개별 커넥터 아암들을 제공하는 단계로서, 각각의 커넥터 아암은 어레이의 최대 2개의 배터리 셀들을 서로 전기적으로 연결하도록 배열되는, 제공하는 단계; 및 어레이의 각각의 배터리 셀에 대해, 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나를 배터리 셀 극 단자 및 적어도 하나의 다른 배터리 셀 극 단자에 부착함으로써 배터리 셀의 극 단자를 어레이의 적어도 하나의 다른 배터리 셀의 극 단자에 직접 전기적으로 연결하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 어레이의 각각의 배터리 셀은 양극 단자 및 음극 단자를 포함하고, 복수의 개별 커넥터 아암들은 복수의 개별 직렬 커넥터 아암들 및 복수의 개별 병렬 커넥터 아암들을 포함하고, 본 방법은 각각의 개별 병렬 커넥터 아암에 대해, 병렬 커넥터 아암을 어레이의 배터리 셀의 양극 단자 또는 상기 음극 단자에 그리고 어레이의 다른 배터리 셀의 양극 단자 또는 상기 음극 단자 중 동일한 하나에 부착하는 단계; 및/또는 각각의 개별 직렬 커넥터 아암에 대해, 직렬 커넥터 아암을 어레이의 배터리 셀의 양극 단자 또는 음극 단자에 그리고 어레이의 다른 배터리 셀의 양극 단자 또는 음극 단자 중 상이한 하나에 부착하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 본 방법은 어레이의 각각의 배터리 셀에 대해, 카메라를 사용하여, 배터리 셀의 극 단자의 제1 위치를 자동으로 결정하는 단계; 카메라를 사용하여, 어레이의 다른 배터리 셀의 극 단자의 제2 위치를 자동으로 결정하는 단계, 및 제1 단부를 갖는 개별 커넥터 아암들 중 하나를 결정된 제1 위치에서 배터리 셀의 극 단자에 부착하는 단계, 및 제2 대향 단부를 갖는 상기 개별 커넥터 아암을 결정된 제2 위치에서 다른 배터리 셀의 극 단자에 부착하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 복수의 개별 커넥터 아암들은 서로 연속하여 어레이의 배터리 셀들에 개별적으로 부착된다.

선택적으로, 복수의 개별 커넥터 아암들의 각각의 개별 커넥터 아암은 단일 본딩 와이어에 의해 형성된다.

선택적으로, 와이어 본딩은 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나를 배터리 셀 극 단자 및 적어도 하나의 다른 배터리 셀 극 단자에 용접, 특히 초음파 용접하는 것을 포함한다.

일 양태에 따르면, 본원에 설명된 바와 같은 배터리 셀 조립체, 또는 본원에 설명된 바와 같은 배터리 모듈 또는 배터리 팩을 포함하는 차량, 특히 건설 차량이 제공된다.

본원에 설명된 양태들, 특징들 및 옵션들 중 임의의 것이 조합될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 배터리 셀 조립체의 관점에서 설명된 양태들, 특징들 및 옵션들 중 임의의 것이 배터리 모듈 및 배터리 팩에 동등하게 적용되고, 그 반대도 가능하다는 것이 특히 이해될 것이다. 또한, 배터리 셀 조립체의 관점에서 설명된 양태들, 특징들 및 옵션들 중 임의의 것이 적용되고, 배터리 모듈 및 배터리 팩이 방법에 동등하게 적용되고, 그 반대도 가능하다는 것이 이해될 것이다.

이제, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 4는 배터리 셀 조립체의 개략적인 예를 도시한다.
도 5는 배터리 모듈의 개략적인 예를 도시한다.
도 6은 배터리 팩의 개략적인 예를 나타낸다.

도 1 내지 도 4는 복수의 배터리 셀들(1.i)을 포함하는 배터리 셀 어레이(10)를 포함하는 배터리 셀 조립체(100)를 개략적으로 도시한다. 배터리 셀 조립체(100)는 모듈형 배터리 시스템용 배터리 모듈의 일부일 수 있다. 도 1, 도 3 및 도 4는 조립체(100)의 평면도를 도시하고, 도 2는 조립체(100)의 사시도를 도시한다. 어레이(10)의 배터리 셀(1.i)은 이 예에서 상단 면과 바닥 면 사이에서 연장되는 원형 단면을 갖는 원통 형상의 배터리 몸체를 갖는다. 여기서, 각각의 배터리 셀(1.i)은 배터리 셀(1.i)의 양극 단자(2.i) 및 음극 단자(3.i)를 그 각각의 상단 면에 포함한다. 양극 단자(2.i)는 이 예에서 상단 면의 중심 부분에 있는 반면, 음극 단자(3.i)는 상단 면의 원주 부분에 있다. 상단 면에 대향하는 바닥 면은 극 단자들이 없고, 예를 들어, 사용 중인 배터리 셀들을 냉각시키기 위해 접근 가능할 수 있다. 배터리 셀들(1.i)은 예를 들어, 배터리 셀들(1.i)의 어레이를 냉각시키기 위해 바닥 면과 열 접촉하는 냉각 플레이트에 의해 지지될 수 있다. 배터리 셀들(1.i)은 21700, 18650 배터리 셀, 또는 다른 것과 같이 시중에서 이용 가능한 다양한 표준 치수 셀들로부터 선택될 수 있다.

배터리 셀들(1.i)은 어레이(10)의 제1 방향, 여기서는 y-방향을 따라 행들(5)로 배열된다. 행들(5)은 서로에 대해 엇갈린다. 이는 배터리 셀들(1.i)의 공간 효율적인 배열을 제공할 뿐만 아니라, 배터리 셀들(1.i)의 효율적인 상호 연결을 제공한다. 배터리 셀들(1.i)의 열들은 제1 방향을 가로지르는 제2 방향, 여기서는 x-방향으로 정의될 수 있다. 이 예에서 어레이(10)는 3개의 배터리 셀들(1.i)을 각각 포함하는 3개의 열들(6)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 이 예에서, 배터리 셀 어레이(10)는 9개의 배터리 셀들(1.1 내지 1.9)을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 배터리 셀 어레이(10)는 임의의 수의 배터리 셀들(1.i)을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 배터리 셀들(1.1 내지 1.9)은 이 예에서 3개의 배터리 셀들을 각각 포함하는 3개의 평행한 행들(5.1 내지 5.3)로 배열된다. 어레이(10)의 배터리 셀들(1.i)은 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 어레이 홀더(60)에 의해 보유될 수 있다. 어레이 홀더(60)는 서로에 대해 고정된 구성으로 어레이(10)의 배터리 셀들(1.i)을 유지하도록 구성될 수 있다.

어레이(10)의 배터리 셀들(1.i)은 복수의 개별 커넥터 아암들(4)에 의해 전기적으로 상호 연결된다. 복수의 커넥터 아암들(4) 중의 커넥터 아암들은 서로 물리적으로 분리된다. 복수의 커넥터 아암들(4) 중 각각의 커넥터 아암(4)은 최대 2개의 배터리 셀을 서로 연결한다. 각각의 커넥터 아암은 특히 최대 2개의 극 단자들을 서로 연결한다. 각각의 커넥터 아암(4)은 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장되는 전기 전도성 경로, 특히 비분지형(nonbranching) 경로를 정의한다. 제1 및 제2 단부는 어레이(10)의 2개의 각각의 배터리 셀들의 극 단자들에 부착되고, 따라서 최대 2개의 배터리 셀들을 서로 전기적으로 연결한다. 각각의 커넥터 아암은 특히 2개의 인접한 배터리 셀들을 서로 연결하고, 따라서 커넥터 아암의 범위를 최소화한다. 커넥터 아암들(4)은 특히 커넥터 아암들이 서로 접촉하고 원하지 않는 단락을 생성할 위험을 최소화하기 위해 교차하지 않을 수 있다. 이 예에서, 각각의 커넥터 아암들(4)은 단일 본딩 와이어에 의해 형성된다. 이는 배터리 셀 어레이(10)를 상호 연결하는 쉽게 적응 가능한 방식을 제공한다. 여기서, 본딩 와이어는 원형의 단면을 갖지만, 본딩 와이어들은 직사각형과 같은 대안적인 형상의 단면을 가질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 조립체의 본딩 와이어들은 단면 형상이 서로 상이할 수 있다는 것이 이해될 것이다.

복수의 개별 커넥터 아암들(4)은 2개의 배터리 셀들(1.i)을 병렬로 연결하는 병렬 커넥터 아암들(4a), 및 2개의 배터리 셀들(1.i)을 직렬로 연결하는 직렬 커넥터 아암들(4b)을 포함한다. 병렬 및 직렬 커넥터 아암들(4)은 원하는 회로에서 어레이(10)의 배터리 셀들(1.i)을 집합적으로 상호 연결할 수 있다. 병렬 커넥터 아암들(4a)은 서로 동일한 극성의 극 단자들을 연결한다. 병렬 커넥터 아암들은 이 예에서 예를 들어, 그 일 단부로 배터리 셀(1.i)의 양극 단자(2.i)에 부착되고, 예를 들어 그 대향 단부로 어레이(10)의 다른 배터리 셀(2.i)의 양극 단자(2.i)에 부착된다. 대안적으로, 병렬 커넥터 아암들은 예를 들어, 그 일 단부로 배터리 셀(1.i)의 음극 단자(3.i)에 부착될 수 있고, 예를 들어, 그 대향 단부로 어레이(10)의 다른 배터리 셀(2.i)의 음극 단자(3.i)에 부착될 수 있다. 이러한 예들에서, 동일한 행(5) 내의 배터리 셀들(1.i)은 병렬 커넥터 아암들에 의해 서로 병렬로 연결된다. 도 1의 예에서, 병렬 커넥터 아암들(4a)은 행(5)의 배터리 셀들의 양극 단자들(2.i)을 서로 연결하는 반면, 도 3의 예에서, 병렬 커넥터 아암들(4a)은 행(5)의 배터리 셀들의 음극 단자들(3.i)을 서로 연결한다.

직렬 커넥터 아암들(4b)은 반대 극성의 극 단자들을 서로 연결한다. 직렬 커넥터 아암들은 예를 들어, 그 일 단부로 배터리 셀(1.i)의 양극 단자(2.i)에 부착되고, 예를 들어, 그 대향 단부로 어레이(10)의 다른 배터리 셀(2.i)의 음극 단자(3.i)에 부착되거나, 그 반대도 가능하다. 이러한 예에서, 상이한 행들의 배터리 셀들(1.i)은 서로 직렬로 연결된다. 상이한 열들의 배터리 셀들(1.i)은 서로 병렬로 연결된다.

도 4는 도 1에 도시된 조립체와 유사한 배터리 셀 조립체(100)의 개략적인 예를 도시한다. 여기서, 배터리 셀 조립체(100)는 버스 바(20), 특히 제1 버스 바(20a) 및 제2 버스 바(20b)를 포함한다. 버스 바들(20a, 20b)은 어레이(10)의 대향 측 상에 배열되고, 여기서 어레이(10)의 행들(5)에 평행한 y-방향으로 연장된다. 어레이의 제1 에지 섹션에 있는 배터리 셀들(1.i), 이 예에서 배터리 셀들(1.1, 1.3, 1.4, 1.6, 1.7, 1.9)은 버스 바(20a, 20b) 중 어느 하나에 연결된다. 여기서, 배터리 셀들(1.1, 1.4, 1.7)은 제2 버스 바(20b)에 연결되고, 배터리 셀들(1.3, 1.6, 1.9)은 제1 버스 바(20a)에 연결된다. 여기서, 제2 버스 바(20b)에 연결되는 배터리 셀들(1.1, 1.4, 1.7), 및 제1 버스 바(20a)에 연결되는 배터리 셀들(1.3, 1.6, 1.9)은 어레이(10)의 대향 에지들 상에 배열된다. 여기서, 제2 버스 바에 연결된 모든 배터리 셀들(1.1, 1.4, 1.7)은 어레이(10)의 단일 행(5)에 배열된다. 또한, 여기서, 제1 버스 바에 연결된 모든 배터리 셀들(1.3, 1.6, 1.9)은 어레이(10)의 다른 단일 행(5)에 배열된다.

어레이(10)의 제1 에지 섹션에 있는 각각의 배터리 셀(1.i)은 커넥터 아암들(4)의 각각의 하나에 의해 버스 바들(20a, 20b) 중 어느 하나에 전기적으로 연결된다. 이 예에서, 각각의 배터리 셀(1.1, 1.4, 1.7)은 커넥터 아암들(4) 중 각각의 하나에 의해 그 양극 단자로 제2 버스 바(20b)에 연결되며, 각각의 배터리 셀(1.3, 1.6, 1.9)은 커넥터 아암들(4) 중 각각의 하나에 의해 그 양극 단자로 제1 버스 바(20b)에 연결된다.

버스 바들(20a, 20b)은 로드(load) 또는 충전 스테이션과의 연결을 위해 배터리 모듈의 메인 커넥터 단자에 연결될 수 있다. 버스 바들(20a, 20b)은 예를 들어, 전기 차량에 전력을 공급하기 위해 배터리 셀들(1.i)로부터 전력을 수집하고, 배터리 셀들을 (재)충전하기 위해 충전기로부터 전력을 수집하는 데 사용될 수 있다.

이러한 예에서 조립체(100)는 또한 제어기와 인터페이싱하기 위한 제어기 인터페이스 보드(30)를 포함한다. 제어기는 예를 들어, 배터리 셀 어레이를 제어하기 위해, 예를 들어, 배터리 셀 어레이의 온도, 전력 출력 및 입력 등을 제어하기 위해 배열될 수 있다. 어레이의 제2 에지 섹션의 배터리 셀들(1.i), 여기서는 배터리 셀들(1.1, 1.2, 1.3)은 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 제어기 인터페이스 보드(30)에 연결된다. 제어기 인터페이스 보드(30)는 접촉 아암(4)을 이에 부착하기 위한 접촉 구역들(31, 32, 33)을 포함할 수 있다. 여기서, 양극 단자들(3.1, 3.2, 3.3)은 각각의 접촉 구역들(31, 32, 33)에서 제어기 인터페이스 보드(30)에 연결되지만, 대안적인 구성에서 음극 단자들(2.1, 2.2, 2.3)은 제어기 인터페이스 보드(30), 또는 제2 에지 배터리 셀들(1.1, 1.2, 1.3)의 양극 단자 및 음극 단자의 조합에 연결될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 제1 에지 섹션과 제2 에지 섹션은 부분적으로 중첩될 수 있다. 즉, 일부 배터리 셀들(1.i)은 제어기 인터페이스 보드(30)와 버스 바(20) 모두에 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 예에서, 배터리 셀들(1.1 및 1.3)은 제어기 인터페이스 보드(30) 및 각각의 버스 바(20b, 20a)에 모두 연결된다. 제어기 인터페이스 보드(30)는 예를 들어, 커넥터 아암(4)을 통해 임의의 버스 바들(20a, 20b)에 선택적으로 연결될 수 있다.

또한, 조립체(100)는 2개 이상의 어레이들을 서로 상호 연결하기 위해 어레이 인터커넥터 보드(40)를 포함할 수 있다. 어레이(10)의 제3 에지 섹션의 배터리 셀들(1.i), 여기서는 배터리 셀들(1.7, 1.8, 1.9)은 복수의 커넥터 아암들(4) 중 각각의 하나에 의해 인터커넥터 보드(40)에 연결될 수 있다.

도 5는 모듈형 배터리 시스템용 배터리 모듈(1000)의 일 예를 도시한다. 모듈(1000)은 도 1 내지 도 3에 도시된 것과 유사한 제1 조립체(100) 및 제1 조립체(100)와 유사한 제2 조립체(200)를 포함한다. 모듈(1000)은 또한 단지 하나의 배터리 셀 조립체(100), 또는 2개 초과의 배터리 셀 조립체들을 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 여기서, 제1 조립체(100) 및 제2 조립체(200)는 배터리 모듈(1000)의 모듈 하우징(80)에 의해 하우징된다. 하나 이상의 배터리 모듈(100)이 함께 연결되어 배터리 팩을 형성할 수 있다. 배터리 팩은 예를 들어, 상호 연결된 배터리 모듈들(1000)을 하우징하는 팩 하우징, 및 로드 또는 충전 스테이션과 연결하기 위한 메인 단자를 포함할 수 있다.

제1 조립체(100)는 제1 조립체(100)의 배터리 셀 어레이(10)를 보유하는, 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같은 제1 어레이 홀더(61)를 포함한다. 제2 배터리 조립체(200)는 제2 조립체(200)의 배터리 셀 어레이(10)를 보유하는, 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같은 제2 어레이 홀더(62)를 포함한다. 따라서, 여기서, 각각의 어레이는 개별 어레이 홀더에 의해 보유되어, 용이한 조립 및 배터리 모듈의 적응성을 허용한다. 특히, 각각의 배터리 셀 어레이는 실질적으로 동일할 수 있다. 이러한 방식으로, 표준 배터리 셀 어레이가 정의될 수 있다. 이는 또한 표준 배터리 셀 어레이를 위한 표준 어레이 홀더의 설계를 허용한다. 어레이(10)의 배터리 셀들(1.i)의 배열은 예를 들어, 모듈(1000)의 모든 어레이들(10)에 걸쳐 동일할 수 있다.

제1 조립체(100)의 배터리 셀 어레이(10)와 제2 조립체(200)의 배터리 셀 어레이(10)는 어레이 인터커넥터 보드(40)를 통해 연결된다. 여기서, 어레이 인터커넥터 보드(40)는 커넥터 아암(4)을 이에 부착하기 위한 접촉 구역들(41-46)을 포함한다. 인터커넥터 보드(40)는 예를 들어, 커넥터 아암(4)을 통해 임의의 버스 바들(20a, 20b)에 선택적으로 연결될 수 있다. 어레이들의 각각의 제3 에지 섹션들에 있는 배터리 셀들(1.i)은 커넥터 아암(4)에 의해 인터커넥터 보드(40)에 연결될 수 있다. 또한, 제1 조립체(100) 및 제2 조립체(200)는 2개의 공통 버스 바들(20a, 20b)을 공유한다. 여기서, 어레이들의 각각의 제2 에지 섹션들의 배터리 셀들(1.i)은 커넥터 아암(4)에 의해 버스 바들(20a, 20b) 중 어느 하나에 연결될 수 있다. 여기서, 어레이들 중 단지 하나, 특히 제1 조립체(100)의 어레이가 제어기 인터페이스 보드(30)에 연결된다.

배터리 모듈(1000)은 더 많은 배터리 셀 조립체들을 추가함으로써, 예를 들어, 추가적인 어레이 인터커넥터 보드를 통해 제2 조립체(200)의 어레이에 연결된 배터리 셀들의 다른 어레이의 추가로 모듈을 y-방향으로 연장함으로써 확장될 수 있다. 또한, 배터리 모듈(1000)은 예를 들어, 어레이의 배터리 셀들의 행들(5)의 수를 적응시킴으로써 x-방향으로 확장될 수 있다.

도 6은 복수의 상호 연결된 배터리 모듈들(1000)을 포함하는 모듈형 배터리 팩(1010)의 개략적인 예를 도시한다. 배터리 팩(1010)은 여기서 상호 연결된 배터리 모듈들(1000)을 하우징하는 팩 하우징(45)을 포함한다. 팩 단자(48)가 배터리 팩(1010)을 로드 또는 충전기에 전기적으로 연결하기 위해 제공된다.

여기서, 본 발명은 본 발명의 실시예들의 특정 예들을 참조하여 설명된다. 그러나, 본 발명의 본질을 벗어나지 않고, 다양한 수정 및 변화가 내부에서 이루어질 수 있음이 명백할 것이다. 명료성과 간결한 설명을 위해, 특징들이 동일하거나 개별 실시예들의 일부로서 본원에 설명되지만, 이러한 개별 실시예들에서 설명된 특징들의 전부 또는 일부의 조합들을 갖는 대안적인 실시예들이 또한 고려된다.

그러나, 다른 수정들, 변화들 및 대안들이 또한 가능하다. 따라서, 명세서, 도면 및 예는 제한적인 의미가 아니라 예시적인 의미로 간주되어야 한다.

청구항들에서, 괄호 사이에 배치된 임의의 참조 부호들은 청구항을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. '포함하는'이라는 단어는 청구항에 열거된 것 이외의 다른 특징들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 또한, '어느(a)' 및 '어떤(an)'이라는 단어는 '단지 하나'로 한정되는 것으로 해석되지 않고, 대신 '적어도 하나'를 의미하는 것으로 사용되며, 복수를 배제하지 않는다. 특정 측정치들이 상이한 청구항들에서 상호 인용된다는 단순한 사실이 이러한 측정치들의 조합이 유리하게 사용될 수 없음을 나타내는 것은 아니다.

Claims

전기 모터에 전력을 공급하기 위한 배터리 시스템용 배터리 셀 조립체로서,
배터리 셀들의 어레이 및 상기 어레이의 상기 배터리 셀들을 전기적으로 상호 연결하는 복수의 커넥터 아암들을 포함하고,
상기 어레이의 각각의 배터리 셀은 상기 복수의 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 상기 어레이의 적어도 하나의 다른 배터리 셀의 극 단자(pole terminal)에 직접 전기적으로 연결되는 극 단자를 포함하고,
상기 복수의 커넥터 아암들은 서로 물리적으로 분리되고, 각각의 커넥터 아암은 최대 2개의 배터리 셀들을 서로 전기적으로 연결하는, 배터리 셀 조립체.
제1항에 있어서,
상기 복수의 커넥터 아암들 중 각각의 커넥터 아암은 단일 본딩 와이어(bonding wire)에 의해 형성되는, 배터리 셀 조립체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
각각의 단일 본딩 와이어는 그 단부에서 상기 어레이의 배터리 셀의 극 단자에 그리고 그 대향 단부에서 상기 어레이의 다른 배터리 셀의 극 단자에 와이어 본딩되는, 배터리 셀 조립체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 어레이의 각각의 배터리 셀은 양극 단자 및 음극 단자를 포함하고, 상기 복수의 커넥터 아암들은 상기 어레이의 배터리 셀의 상기 양극 단자 또는 상기 음극 단자 중 하나를 상기 어레이의 다른 배터리 셀의 상기 양극 단자 또는 상기 음극 단자 중 동일한 하나와 직접 전기적으로 연결하는 복수의 병렬 커넥터 아암들, 및/또는 상기 어레이의 배터리 셀의 상기 양극 단자 또는 상기 음극 단자 중 하나를 상기 어레이의 다른 배터리 셀의 상기 양극 단자 또는 상기 음극 단자 중 상이한 하나와 직접 전기적으로 연결하는 복수의 직렬 커넥터 아암들을 포함하는, 배터리 셀 조립체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 어레이의 각각의 배터리 셀은 배터리 셀 몸체의 바닥 면과 상단 면 사이에서 길이 방향 축으로 연장되는 원통 형상의 상기 배터리 셀 몸체를 갖고, 상기 배터리 셀들은 상기 길이 방향 축들이 서로 평행하게 연장되도록 상기 어레이에서 배열되는, 배터리 셀 조립체.
제5항에 있어서,
상기 어레이의 각각의 배터리 셀의 상기 극 단자들은 상기 원통 형상의 배터리 셀 몸체의 상기 상단 면에 있는, 배터리 셀 조립체.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 어레이의 상기 배터리 셀들은 각각의 배터리 셀의 상기 극 단자들이 상기 어레이의 동일한 면, 특히 상기 어레이의 상단 면에 있도록 배열되는, 배터리 셀 조립체.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 커넥터 아암들은 교차하지 않는, 배터리 셀 조립체.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 어레이의 상기 배터리 셀들은 엇갈린 행들로 배열되는, 배터리 셀 조립체.
제9항에 있어서,
행의 각각의 배터리 셀은 상기 복수의 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 상기 어레이의 동일한 행 내의 인접한 배터리 셀에 적어도 직접 전기적으로 연결되는, 배터리 셀 조립체.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 어레이의 상기 동일한 행 내의 상기 배터리 셀들은 서로 병렬로 연결되는, 배터리 셀 조립체.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
행의 각각의 배터리 셀은 그 양극 단자로 동일한 행 내의 인접한 배터리 셀의 양극 단자에 직접 전기적으로 연결되는, 배터리 셀 조립체.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 어레이의 각각의 배터리 셀은 상기 복수의 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 상기 어레이의 인접한 행 내의 다른 배터리 셀에 적어도 직접 전기적으로 연결되는, 배터리 셀 조립체.
제13항에 있어서,
상기 어레이의 상이한 행 내의 상기 배터리 셀들은 서로 직렬로 연결되는, 배터리 셀 조립체.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배터리 셀들의 어레이는 상기 어레이의 제1 에지 섹션에 배열되는 제1 에지 배터리 셀들을 포함하고, 각각의 제1 에지 배터리 셀은 상기 복수의 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 버스 바(busbar)에 연결되는, 배터리 셀 조립체.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배터리 셀들의 어레이는 상기 어레이의 제2 에지 섹션에 배열되는 제2 에지 배터리 셀들을 포함하고, 각각의 제2 에지 배터리 셀은 상기 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 제어기와 인터페이싱하기 위한 제어기 인터페이스 보드에 연결되는, 배터리 셀 조립체.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배터리 셀들의 어레이는 상기 어레이의 제3 에지 섹션에 배열되는 제3 에지 배터리 셀들을 포함하고, 각각의 제3 에지 배터리 셀은 상기 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 상기 배터리 셀들의 어레이를 배터리 셀들의 추가 어레이에 전기적으로 연결하기 위한 인터커넥터 보드에 연결되는, 배터리 셀 조립체.
모듈형 배터리 시스템용 배터리 모듈로서,
모듈 하우징 및 상기 모듈 하우징에 의해 하우징되는 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 제1 배터리 셀 조립체를 포함하는, 배터리 모듈.
제18항에 있어서,
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 제2 배터리 셀 조립체, 및 상기 제1 배터리 셀 조립체 및 상기 제2 배터리 셀 조립체를 서로 전기적으로 연결하도록 배열된 인터커넥터 보드를 포함하고, 상기 인터커넥터 보드는 한편으로는 상기 제1 조립체의 상기 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 상기 제1 조립체의 배터리 셀들에 전기적으로 연결되고, 다른 한편으로는 상기 제2 조립체의 상기 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나에 의해 상기 제2 조립체의 배터리 셀들에 전기적으로 연결되는, 배터리 모듈.
모듈형 배터리 시스템용 배터리 팩으로서,
팩 하우징 및 상기 팩 하우징에 의해 하우징되는 제18항 또는 제19항에 따른 복수의 전기적으로 상호 연결된 배터리 모듈들을 포함하는, 배터리 팩.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 배터리 셀 조립체용 배터리 셀 어레이의 배터리 셀들을 상호 연결하기 위한 방법으로서,
상기 어레이의 상기 배터리 셀들을 전기적으로 상호 연결하기 위한 복수의 개별 커넥터 아암들을 제공하는 단계로서, 각각의 커넥터 아암은 상기 어레이의 최대 2개의 배터리 셀들을 서로 전기적으로 연결하도록 배열되는, 상기 제공하는 단계; 및
상기 어레이의 각각의 배터리 셀에 대해, 상기 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나를 배터리 셀 극 단자 및 적어도 하나의 다른 배터리 셀 극 단자에 부착함으로써 상기 배터리 셀의 극 단자를 상기 어레이의 적어도 하나의 다른 배터리 셀의 극 단자에 직접 전기적으로 연결하는 단계를 포함하는, 방법.
제21항에 있어서,
상기 어레이의 각각의 배터리 셀은 양극 단자 및 음극 단자를 포함하고, 상기 복수의 개별 커넥터 아암들은 복수의 개별 직렬 커넥터 아암들 및 복수의 개별 병렬 커넥터 아암들을 포함하고, 상기 방법은,
각각의 개별 병렬 커넥터 아암에 대해, 상기 병렬 커넥터 아암을 상기 어레이의 배터리 셀의 상기 양극 단자 또는 상기 음극 단자에 그리고 상기 어레이의 다른 배터리 셀의 상기 양극 단자 또는 상기 음극 단자 중 동일한 하나에 부착하는 단계; 및/또는
각각의 개별 직렬 커넥터 아암에 대해, 상기 직렬 커넥터 아암을 상기 어레이의 배터리 셀의 상기 양극 단자 또는 상기 음극 단자에 그리고 상기 어레이의 다른 배터리 셀의 상기 양극 단자 또는 상기 음극 단자 중 상이한 하나에 부착하는 단계를 포함하는, 방법.
제21항 또는 제22항에 있어서,
상기 어레이의 각각의 배터리 셀에 대해,
카메라를 사용하여, 상기 배터리 셀의 극 단자의 제1 위치를 자동으로 결정하는 단계,
상기 카메라를 사용하여, 상기 어레이의 다른 배터리 셀의 극 단자의 제2 위치를 자동으로 결정하는 단계, 및
제1 단부를 갖는 상기 개별 커넥터 아암들 중 하나를 상기 결정된 제1 위치에서 상기 배터리 셀의 상기 극 단자에 부착하는 단계, 및
제2 대향 단부를 갖는 상기 개별 커넥터 아암을 상기 결정된 제2 위치에서 상기 다른 배터리 셀의 상기 극 단자에 부착하는 단계를 포함하는, 방법.
제21항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 개별 커넥터 아암들은 서로 연속하여 상기 어레이의 상기 배터리 셀들에 개별적으로 부착되는, 방법.
제21항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 개별 커넥터 아암들의 각각의 개별 커넥터 아암은 단일 본딩 와이어에 의해 형성되는, 방법.
제25항에 있어서,
상기 와이어 본딩은 상기 복수의 개별 커넥터 아암들 중 각각의 하나를 상기 배터리 셀 극 단자 및 상기 적어도 하나의 다른 배터리 셀 극 단자에 용접하는 것을 포함하는, 방법.