WO2014027853A1 - 전지모듈 및 그것을 제조하는 방법 - Google Patents

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WO2014027853A1
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멀리만로버트
아레나안토니
벨츠데이비드
필립스그레그
가라시아마이클
양희국
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Definitions

  • the present invention relates to a battery module and a method of manufacturing the same.
  • the inventors of the present application have recognized the need for an improved battery module and a method of manufacturing the same.
  • the present invention aims to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.
  • a battery module includes a first end plate as a first end plate and having first, second, third and fourth apertures extending therethrough.
  • the battery module further includes a frame member as a frame member, the frame member having first, second, third and fourth openings extending therethrough.
  • the battery module further includes a first battery cell disposed between the first end plate and the frame member.
  • the battery module further includes a second end plate having a first end, a second end, a third end, and a fourth opening extending through the second end plate.
  • the battery module further includes a second battery cell disposed between the second end plate and the frame member.
  • the battery module has a first shoulder bolt having a first head portion, a first shaft portion, a first shoulder portion, and a first threaded portion. It further includes.
  • the first shaft portion includes a first end and a second end. The first end of the first shaft portion extends from the first head portion.
  • the first shoulder portion is located at the second end of the first shaft portion.
  • the first threaded portion extends from the second end of the first shaft portion.
  • the first shoulder bolt has a first head portion disposed opposite the first end plate, the first shaft portion extending through the first opening of the first end plate and the first opening of the frame member, and the first shoulder portion being first Arranged so as to be threadably received at a first nut disposed opposite the second end plate and extending through the first opening of the second end plate and facing the second end plate.
  • a battery module manufacturing method includes providing a first end plate having first, second, third and fourth openings extending therethrough as a first end plate.
  • the manufacturing method further comprises providing as a frame member a frame member having first, second, third and fourth openings extending therethrough.
  • the manufacturing method further includes providing first and second battery cells.
  • the manufacturing method further includes providing a second end plate having a first, second, third, and fourth openings extending therethrough as a second end plate.
  • the manufacturing method further includes providing a first shoulder bolt comprising a first head portion, a first shaft portion, a first shoulder portion, and a first threaded portion.
  • the first shaft portion has a first end and a second end.
  • the manufacturing method further includes disposing a first battery cell between the first end plate and the frame member.
  • the manufacturing method further includes disposing a second battery cell between the second end plate and the frame member.
  • a first head portion is disposed opposite the first end plate, the first shaft portion extends through the first opening of the first end plate and the first opening of the frame member, and the first shoulder portion is formed.
  • a first shoulder bolt such that the first shoulder bolt is disposed opposite the end plate and is received by a screw engagement in a first nut disposed opposite the second end plate while extending through the first opening of the second end plate; Further comprising the step of positioning.
  • FIG. 1 is a schematic view of a battery module according to an embodiment
  • FIG. 2 is another schematic view of the battery module of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a block diagram of a battery system using the battery module of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the battery module of FIG. 1;
  • FIG. 5 is a schematic view showing the top formation of the battery module of Figure 1;
  • FIG. 6 is a schematic view showing the bottom shape of the battery module of Figure 1;
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the battery module of Figure 1;
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the battery module of FIG. 1;
  • FIG. 9 is another cross-sectional view of the battery module of Figure 1;
  • FIG. 10 is another cross-sectional view of the battery module of FIG. 1;
  • FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the battery module of FIG. 1;
  • FIG. 12 is another enlarged cross-sectional view of a portion of the battery module of FIG. 1;
  • FIG. 13 is a schematic view of a portion of an electrical terminal extending from the battery module of FIG. 1; FIG.
  • FIG. 14 is a schematic view of a frame member used in the battery module of FIG. 1;
  • FIG. 15 is a sectional view of the frame member of FIG. 14;
  • FIG. 16 is a schematic view of part of the frame member of FIG. 14;
  • FIG. 17 is another schematic view of part of the frame member of FIG. 14; FIG.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a portion of the frame member of FIG. 14;
  • FIG. 19 is a schematic diagram of first and second thermally conductive plates used to form a flow path inside the frame member of FIG. 14; FIG.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of the first and second thermally conductive plates of FIG. 19;
  • FIG. 21 is an enlarged cross sectional view of a portion of the first and second thermally conductive plates of FIG. 19; FIG.
  • 22 to 24 are flowcharts illustrating a method of assembling the battery module of FIG. 1 according to another embodiment
  • FIG. 25 is another schematic view of the battery module of FIG. 1 including electrical terminals
  • FIG. 26 is a schematic diagram of a battery cell used in the battery module of FIG. 1.
  • a battery system 10 including a battery module 20, an air cooling system 30, and conduits 40, 42 is shown.
  • the air cooling system 30 moves air through the conduit 42 after passing through the conduit 40 and the battery module 20 to cool the battery cells in the battery module 20.
  • the battery module 20 includes end plates 100 and 102, battery cells 120, 122, 124, 126, 130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148, 150, frame members 180, 182, 184, 186, 188, 190, 192, 194, first, second, third, and fourth shoulder bolts 220, 222, 224, 226 ), Nuts 240, 242, 244, 246, and manifolds 260, 262.
  • the end plates 100 and 102 are formed to accommodate components of the battery module 20 therebetween.
  • the end plates 100, 102 may be made of steel.
  • End plate 100 includes openings 320, 322, 324, 326 extending through the end plate to receive some of the shoulder bolts through the opening.
  • End plate 102 includes openings 420, 422, 424, 426 extending through the end plate to receive a portion of the shoulder bolts through the opening.
  • the battery cells 120-150 have a substantially similar structure. Therefore, only the structure of the battery cell 120 will be described in more detail below.
  • the battery cells 120-150 are electrically connected in series with each other.
  • the battery cells 120-150 are lithium-ion battery cells.
  • the battery cells 120-150 may be other types of battery cells known in the art.
  • the battery cell 120 includes a body portion 502 and electrical terminals 504 and 506 extending from both ends of the body portion 502.
  • the frame members 180-194 allow air to flow through the frame members 180-194 to secure the battery cells and to cool the battery cells therebetween. have.
  • the frame member 180 is located between the end plate 100 and the frame member 182.
  • the battery cell 120 is disposed between the frame member 180 and the end plate 100.
  • the battery cells 122 and 124 are disposed between the frame members 180 and 182, and the body parts of the battery cells 122 and 124 are surrounded by the frame members 180 and 182.
  • the frame member 182 is positioned between the frame member 180 and the frame member 184.
  • the battery cells 126 and 128 are disposed between the frame members 182 and 184, and the body parts of the battery cells 126 and 128 are surrounded by the frame members 182 and 184.
  • the frame member 184 is located between the frame member 182 and the frame member 186.
  • the battery cells 130 and 132 are disposed between the frame members 184 and 186, and the body parts of the battery cells 130 and 132 are surrounded by the frame members 184 and 186.
  • the frame member 186 is located between the frame member 184 and the frame member 188.
  • the battery cells 134 and 136 are disposed between the frame members 186 and 188, and the body parts of the battery cells 134 and 136 are surrounded by the frame members 186 and 188.
  • the frame member 188 is located between the frame member 186 and the frame member 190.
  • the battery cells 138 and 140 are disposed between the frame members 186 and 188, and the body parts of the battery cells 138 and 140 are surrounded by the frame members 188 and 190.
  • the frame member 190 is located between the frame member 188 and the frame member 192.
  • the battery cells 142 and 144 are disposed between the frame members 190 and 192, and the body parts of the battery cells 142 and 144 are surrounded by the frame members 190 and 192.
  • the frame member 192 is located between the frame member 190 and the frame member 194.
  • the battery cells 146 and 148 are disposed between the frame members 192 and 194, and the body parts of the battery cells 146 and 148 are surrounded by the frame members 192 and 194.
  • Frame member 194 is located between end plate 102 and frame member 192.
  • the battery cell 150 is disposed between the frame member 194 and the edge plate 102, and the body of the end plate 102 and the battery cell 150 surrounds the frame member 194 and the end plate 102. Wrapped.
  • the frame member 180 may include first and second faces 600, 605, first, second, third, and fourth outer walls 610, 620, 630, 640, first and second thermally conductive plates 650 and 660, and first and second elastic sealing members 670 and 680.
  • the first, second, third and fourth outer walls 610, 620, 630, 640 set up a substantially rectangular ring-shaped frame, through the walls 610, 620, 630, 640. It is centered symmetrically with respect to the extended face 641.
  • the first and second outer walls 610, 620 are substantially parallel to each other and are disposed between and connected to the third and fourth outer walls 630, 640.
  • the third and fourth outer walls 630 and 640 are substantially parallel to each other and substantially perpendicular to the first and second outer walls.
  • the first, second, third and fourth outer walls 610, 620, 630, 640 establish an open inner boundary 642 (see FIG. 16) therebetween.
  • the first, second, third and fourth outer walls 610, 620, 630, 640 are made of plastic.
  • the first outer wall 610 includes a plurality of openings 710 extending therethrough.
  • the plurality of openings 710 include openings 712, 714, 716, 718, 720, 722, 724.
  • the plurality of openings 710 are configured to receive air flowing through them to cool the battery cells.
  • the second outer wall 620 includes a plurality of openings 810 extending therethrough.
  • the plurality of openings 810 include openings 812, 814, 816, 818, 820, 822, 824.
  • the plurality of openings 810 are configured to receive air flowing through them to cool the battery cells.
  • the third outer wall 630 is an outlet 830 (eg, groove) extending into the first face 600, and an outlet 832 (eg, groove) extending into the second face 605. It includes. Alternatively, the outlets 830, 832 may be openings extending through the third outer wall 630. The outlets 830 and 832 are configured to receive electrical terminals 504 and other electrical terminals, respectively, of the battery cells 120 and 122 therethrough. In addition, when the battery cells 120 and 122 generate gas therefrom, the outlets 830 and 832 allow the gas from the battery cells 120 and 122 to pass through the associated electrical terminals to the outside of the frame member 180. The furnace is configured to flow gas. The third outer wall 630 further includes outer corner portions 840 and 842 having openings 920 and 922 extending therethrough, respectively. The openings 920, 922 are configured to receive portions of the shoulder bolts 220, 222, respectively, through them.
  • the fourth outer wall 640 includes an outlet 1030 (eg, groove) extending into the first side 600, and an outlet 1032 (eg, groove) extending into the second side 605. It includes. Alternatively, the outlets 1030 and 1032 may be openings extending through the fourth outer wall 640. The outlets 1030 and 1032 are configured to receive electrical terminals 506 and other electrical terminals through the battery cells 120 and 122, respectively. In addition, when the battery cells 120 and 122 generate gas therefrom, the outlets 1030 and 1032 may cause the gas from the battery cells 120 and 122 to pass through the associated electrical terminals to the outside of the frame member 180. The furnace is configured to flow gas. The fourth outer wall 640 further includes outer corner portions 1040 and 1042 having openings 1020 1022 extending therethrough, respectively. Openings 1020 and 1022 are configured to receive portions of shoulder bolts 224 and 226 therethrough, respectively.
  • the first and second thermally conductive plates 650 and 660 conduct heat energy from adjacent battery cells to air flowing between the plates 650 and 660.
  • the first and second thermally conductive plates are made of steel and have corrugated cross-sectional profiles that establish a plurality of flow channels therebetween.
  • other thermally conductive materials well known in the art may be used for the thermally conductive plates 650 and 660.
  • the first and second thermally conductive plates 650 and 660 are fixedly connected together with the weld joint.
  • the first, second, third and fourth outer walls 610, 620, 630, 640 are injection molded to enclose the first and second thermally conductive plates 650, 660.
  • the first thermally conductive plate 650 surrounds the first, second, third, and fourth outer walls 610, 620, 630 to surround the open inner boundary 642 proximate the first face 600 of the frame member 180. , 640).
  • the first thermally conductive plate 650 is positioned to face the battery cell 120.
  • the area of one surface of the thermal conductive plate 650 is substantially the same as the area of one surface of the body of the battery cell 120 adjacent to the first thermal conductive plate 650.
  • the first thermally conductive plate 650 may have tread portions 1050, 1052, 1054, 1056, 1058, 1060, 1062, 1064 and ridge portions 1070, 1072, 1074, 1076, 1078, 1080, 1082, 1084).
  • the second thermally conductive plate 660 is surrounded by an open inner boundary 642 proximate the second face 605 of the frame member 180 to the first, second, third, and fourth outer walls 610, 620, 630. , 640).
  • the second thermally conductive plate 660 is positioned to face the battery cell 122.
  • the area of one surface of the thermal conductive plate 660 is substantially the same as the area of one surface of the body portion of the battery cell 122 adjacent to the second thermal conductive plate 650.
  • the second thermal conductive plate 660 includes treads 1150, 1152, 1154, 1156, 1158, 1160, 1162, 1164 and ridges 1170, 1172, 1174, 1176, 1178, 1180, 1182, 1184. do.
  • the treads 1150, 1152, 1154, 1156, 1158, 1160, 1162, 1164 of the thermally conductive plate 660 are connected to the treads 1050, 1052, 1054, 1056, 1058, 1060 of the first thermally conductive plate 650. , 1062, 1064, respectively.
  • Ridges 1170, 1172, 1174, 1176, 1178, 1180, 1182, 1184 of the second thermal conductive plate 660 are flow channels 1270, 1272, 1274, 1276, 1278, 1280, 1282 between them. Are formed to face the ridge portions 1070, 1072, 1074, 1076, 1078, 1080, 1082, and 1084 of the first thermally conductive plate 650, respectively.
  • Multiple flow channels 1270-1282 include multiple flow channels 1190.
  • openings 712, 714, 716, 718, 720, 722, 724 inside the first outer wall 650 of the frame member 180 Is in fluid communication with the first end of the flow channels 1270, 1272, 1274, 1276, 1278, 1280, 1282, respectively.
  • the openings 812, 714, 816, 818, 820, 822, 824 inside the second outer wall 620 of the frame member 180 may include flow channels 1270, 1272, 1274, 1276, 1278, 1280. 1282, respectively, in fluid communication with the second end.
  • the frame member 180 includes first and second elastic sealing members 670 and 680 positioned on the first and second outer walls 610 and 620, respectively.
  • the first and second elastic sealing members 670, 680 direct the gases generated by the battery cells 122, 124 to face the outlets 832, 1032, and then the gas is outlets 832.
  • the frame member 180 and the battery module 20 go out. Accordingly, the flow path of the gas generated in the battery cell is isolated and separated from the plurality of flow paths 1190 through the first and second thermal conductive plates 650 and 660.
  • the first, second, third, and fourth shoulder bolts 220, 222, 224, 226 may include an end plate 100, frame members 180-194, and It is provided to connect the end plates 102 together.
  • the length of the shaft portion of each shoulder bolt sets the distance between the end plates 100, 102, and thus the longitudinal force applied to each of the frame members 180-194.
  • the first shoulder bolt 220 includes a head portion 1400, a shaft portion 1410, a shoulder portion 1420, and a screw portion 1420.
  • the shaft portion 1410 has a first end 1412 and a second end 1414.
  • the first end 1412 extends from the head portion 1400.
  • the shoulder portion 1420 is located at the second end 1414 of the shaft portion 1410.
  • Threaded portion 1430 extends from second end 1414 of shaft portion 1410.
  • the head portion 1400 is disposed to face the first end plate 100, and the shaft portion 1410 has the opening 320 and the frame member of the first end plate 100.
  • a shoulder portion 1420 Extending through each adjacent opening in opening 920 and frame members 182-194 of 180, a shoulder portion 1420 disposed opposite the second end plate 102 and threaded portion 1430. ) Is received so as to be received by screwing in a nut 240 which is disposed opposite the second end plate 102 while extending through the opening 420 of the second end plate 102.
  • the second shoulder bolt 220 includes a head 1500, a shaft 1510, a shoulder 1520, and a thread 1520.
  • the shaft portion 1510 has a first end 1512 and a second end 1514.
  • the first end 1512 extends from the head 1500.
  • the shoulder portion 1520 is located at the second end 1514 of the shaft portion 1510.
  • the threaded portion 1530 extends from the second end 1514 of the shaft portion 1510.
  • the head portion 1500 is disposed to face the first end plate 100, and the shaft portion 1510 has the opening 322 and the frame member of the first end plate 100.
  • a shoulder portion 1520 is disposed opposite the second end plate 102, and 1530 is arranged to be received by screwing in a nut 242 that extends through the opening 422 of the second end plate 102 and is disposed opposite the second end plate 102.
  • the third shoulder bolt 224 includes a head portion 1600, a shaft portion 1610, a shoulder portion 1620, and a screw portion 1620.
  • the shaft portion 1610 has a first end 1612 and a second end 1614. The first end 1612 extends from the head portion 1600.
  • Shoulder portion 1620 is located at second end 1614 of shaft portion 1610.
  • Thread portion 1630 extends from second end 1614 of shaft portion 1610.
  • the head portion 1600 is disposed to face the first end plate 100, and the shaft portion 1660 has the opening 324 and the frame member of the first end plate 100.
  • a shoulder portion 1620 is disposed opposite the second end plate 102, and 1630 is arranged to be received by screwing in a nut 244 that extends through the opening 424 of the second end plate 102 and is disposed opposite the second end plate 102.
  • the fourth shoulder bolt 226 includes a head portion 1700, a shaft portion 1710, a shoulder portion 1720, and a screw portion 1720.
  • the shaft portion 1710 has a first end 1712 and a second end 1714.
  • the first end portion 1712 extends from the head portion 1700.
  • the shoulder portion 1720 is located at the second end 1714 of the shaft portion 1710.
  • Thread portion 1730 extends from second end 1714 of shaft portion 1710.
  • the head portion 1700 is disposed to face the first end plate 100, and the shaft portion 1760 has the opening 326 and the frame member of the first end plate 100.
  • a shoulder portion 1720 is disposed opposite the second end plate 102, and 1730 is arranged to be received by screwing in a nut 246 that is opposed to the second end plate 102 while extending through the opening 426 of the second end plate 102.
  • the manifold 260 is configured such that air flows from the conduit to an opening in the first outer wall (eg, the upper wall) of the frame members 180-194, and the air It flows through the plurality of flow channels into an opening inside the second outer wall (eg, the bottom wall) of the frame members 180-194.
  • Manifold 262 is configured to receive air from an opening in the second wall of frame members 180-194 and to flow air into conduit 42. Conduit 42 allows air to flow into the air cooling system 30.
  • the operator provides an end plate 100 having an opening extending through the end plate 100.
  • the worker provides a frame member 180 having openings 920, 922, 1020, 1022 extending through the frame member 180.
  • the worker provides battery cells 120, 122.
  • the operator provides an end plate 102 that includes openings 420, 422, 424, 426 extending through the end plate 102.
  • first shoulder bolt 220 that includes a head portion 1400, a shaft portion 1410, a shoulder portion 1420, and a threaded portion 1420.
  • the shaft portion 1410 has a first end 1412 and a second end 1414.
  • the first end 1412 of the shaft portion 1410 extends from the head portion 1400.
  • the shoulder portion 1420 is located at the second end 1414 of the shaft portion 1410.
  • Threaded portion 1430 extends from second end 1414 of shaft portion 1410.
  • the operator provides a second shoulder bolt 222 that includes a head portion 1500, a shaft portion 1510, a shoulder portion 1520, and a threaded portion 1520.
  • the shaft portion 1510 has a first end 1512 and a second end 1514.
  • the first end 1512 of the shaft portion 1510 extends from the head portion 1500.
  • the shoulder portion 1520 is located at the second end 1514 of the shaft portion 1510.
  • the threaded portion 1530 extends from the second end 1514 of the shaft portion 1510.
  • the operator provides a third shoulder bolt 224 that includes a head portion 1600, a shaft portion 1610, a shoulder portion 1620, and a threaded portion 1620.
  • the shaft portion 1610 has a first end 1612 and a second end 1614. The first end 1612 of the shaft portion 1610 extends from the head portion 1600.
  • the shoulder portion 1620 is located at the second end 1614 of the shaft portion 1610.
  • Thread portion 1630 extends from second end 1614 of shaft portion 1610.
  • the operator provides a fourth shoulder bolt 226 that includes a head portion 1600, a shaft portion 1710, a shoulder portion 1720, and a thread portion 1720.
  • the shaft portion 1710 has a first end 1712 and a second end 1714.
  • the first end 1712 of the shaft portion 1710 extends from the head portion 1700.
  • the shoulder portion 1720 is located at the second end 1714 of the shaft portion 1710.
  • Thread portion 1730 extends from second end 1714 of shaft portion 1710.
  • the operator places the battery cell 120 between the end plate 100 and the frame member 180.
  • the operator places the battery cell 122 between the end plate 122 and the frame member 180.
  • the operator has the head portion 1400 disposed opposite the end plate 100 and the shaft portion 1410 having the opening 320 of the end plate 100 and the opening of the frame member 180. Extending through 920, with the shoulder portion 1420 disposed opposite the second end plate 102 and the threaded portion 1430 extending through the opening 420 of the second end plate 102.
  • the first shoulder bolt 220 is positioned to be received by screwing in a nut 240 disposed opposite the second end plate 102.
  • the operator has the head 1500 positioned opposite the end plate 100 and the shaft portion 1510 having the opening 322 of the end plate 100 and the opening of the frame member 180. Extending through 922, with the shoulder portion 1520 disposed opposite the second end plate 102 and the threaded portion 1530 extending through the opening 422 of the second end plate 102.
  • the second shoulder bolt 222 is positioned to be received by screwing in a nut 242 disposed opposite the second end plate 102.
  • the operator has the head portion 1600 disposed opposite the end plate 100 and the shaft portion 1610 having the opening 324 of the end plate 100 and the opening of the frame member 180. Extending through 1020, with the shoulder portion 1620 disposed opposite the second end plate 102 and the thread 1630 extending through the opening 424 of the second end plate 102.
  • the third shoulder bolt 224 is positioned to be threadably received at a nut 244 disposed opposite the second end plate 102.
  • the operator has a head portion 1700 disposed opposite the end plate 100 and a shaft portion 1710 having an opening 326 of the end plate 100 and an opening of the frame member 180. Extending through 1022, with a shoulder portion 1720 disposed opposite the second end plate 102 and a thread portion 1730 extending through the opening 426 of the second end plate 102.
  • the fourth shoulder bolt 226 is positioned to be threadably received at a nut 246 disposed opposite the second end plate 102.
  • the battery module 20 and its manufacturing method of the present invention provide a significant advantage over other battery modules and manufacturing methods.
  • the battery module 20 and the manufacturing method such that the length of the shaft portions of the shoulder bolts set the distance between the end plates and thus the longitudinal force applied to each of the frame members disposed between the end plates. Shoulder bolts are used to connect the end plates and the frame member together.
  • the battery module of the present invention and the manufacturing method thereof as described above provide a significant advantage over other battery modules and manufacturing methods.
  • the end plates and the frame member are connected together such that the length of the shaft portions of the shoulder bolts sets the distance between the end plates and thus the longitudinal force applied to each of the frame members disposed between the end plates. Shoulder bolts are used.

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Abstract

전지모듈 및 그것의 제조방법을 제공한다. 상기 전지모듈은 제 1 및 2 엔드 플레이트, 프레임 부재, 상기 제 1 엔드 플레이트와 상기 프레임 부재의 사이에 배치되는 전지셀, 및 상기 제 2 엔드 플레이트와 상기 프레임 부재의 사이에 배치되는 제 2 전지셀을 포함하고 있다. 상기 전지모듈은 제 1 헤드부, 제 1 샤프트부, 제 1 숄더부, 및 제 1 나사부를 가지는 제 1 숄더 볼트를 더 포함하고 있다. 상기 제 1 숄더 볼트는 상기 제 1 헤드부가 제 1 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 상기 제 1 샤프트부가 제 1 엔드 플레이트의 제 1 개구와 프레임 부재의 제 1 개구를 통해 연장되어 있으며 상기 제 1 숄더부가 제 2 엔드 플레이트에 대향하여 배치되도록 위치하고 있다.

Description

전지모듈 및 그것을 제조하는 방법
본 발명은 전지모듈 및 그것의 제조방법에 관한 것이다.
본 출원의 발명자들은 향상된 전지모듈과 그것을 제조하는 방법의 필요성을 인식하였다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 이후 설명하는 특정한 구조와 그에 따른 현저한 효과를 발휘하는 전지모듈 및 그것의 제조방법을 제공하는 것이다.
하나의 실시예에 따른 전지모듈이 제공된다. 상기 전지모듈은 제 1 엔드 플레이트(end plate)로서, 그것을 통해 연장된 제 1, 2, 3 및 제 4 개구들(apertures)을 가지고 있는 제 1 엔드 플레이트를 포함한다. 상기 전지모듈은 프레임 부재(frame member)로서, 그것을 통해 연장된 제 1, 2, 3 및 제 4 개구들을 가지고 있는 프레임 부재를 더 포함한다. 상기 전지모듈은 제 1 엔드 플레이트 및 프레임 부재 사이에 배치되어 있는 제 1 전지셀을 더 포함한다. 상기 전지모듈은 제 2 엔드 플레이트로서, 그것을 통해 연장된 제 1, 2, 3, 및 제 4 개구들을 가지고 있는 제 2 엔드 플레이트를 더 포함한다. 상기 전지모듈은 제 2 엔드 플레이트 및 프레임 부재 사이에 배치되어 있는 제 2 전지셀을 더 포함한다. 상기 전지모듈은 제 1 헤드부(head portion), 제 1 샤프트부(shaft portion), 제 1 숄더부(shoulder portion), 및 제 1 나사부(threaded portion)를 가지고 있는 제 1 숄더 볼트(shoulder bolt)를 더 포함한다. 상기 제 1 샤프트부는 제 1 단부 및 제 2 단부를 포함한다. 상기 제 1 샤프트부의 제 1 단부는 제 1 헤드부로부터 연장되어 있다. 상기 제 1 숄더부는 제 1 샤프트부의 제 2 단부에 위치하고 있다. 상기 제 1 나사부는 제 1 샤프트부의 제 2 단부로부터 연장되어 있다. 상기 제 1 숄더 볼트는, 제 1 헤드부가 제 1 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 제 1 샤프트부가 제 1 엔드 플레이트의 제 1 개구와 프레임 부재의 제 1 개구를 통해 연장되어 있으며 제 1 숄더부가 제 2 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 제 1 나사부가 제 2 엔드 플레이트의 제 1 개구를 통해 연장되어 있으면서 제 2 엔드 플레이트에 대향 배치되어 있는 제 1 너트에서 나사 결합으로(threadably) 수령되도록, 배치되어 있다.
하나의 실시예에 따른 전지모듈 제조방법이 제공된다. 상기 제조방법은 제 1 엔드 플레이트로서 그것을 통해 연장된 제 1, 2, 3 및 제 4 개구들을 가지고 있는 제 1 엔드 플레이트를 제공하는 과정을 포함한다. 상기 제조방법은 프레임 부재로서 그것을 통해 연장된 제 1, 2, 3 및 제 4 개구들을 가지고 있는 프레임 부재를 제공하는 과정을 더 포함한다. 상기 제조방법은 제 1 및 제 2 전지셀들을 제공하는 과정을 더 포함한다. 상기 제조방법은 제 2 엔드 플레이트로서 그것을 통해 연장된 제 1, 2, 3, 및 제 4 개구들을 가지고 있는 제 2 엔드 플레이트를 제공하는 과정을 더 포함한다. 상기 제조방법은 제 1 헤드부, 제 1 샤프트부, 제 1 숄더부, 및 제 1 나사부를 포함하고 있는 제 1 숄더 볼트를 제공하는 과정을 더 포함한다. 상기 제 1 샤프트부는 제 1 단부 및 제 2 단부를 가진다. 상기 제 1 샤프트부의 제 1 단부는 제 1 헤드부로부터 연장되어 있다. 상기 제 1 숄더부는 제 1 샤프트부의 제 2 단부에 위치하고 있다. 상기 제 1 나사부는 제 1 샤프트부의 제 2 단부로부터 연장되어 있다. 상기 제조방법은 제 1 엔드 플레이트와 프레임 부재 사이에 제 1 전지셀을 배치하는 과정을 더 포함한다. 상기 제조방법은 제 2 엔드 플레이트와 프레임 부재 사이에 제 2 전지셀을 배치하는 과정을 더 포함한다. 상기 제조방법은, 제 1 헤드부가 제 1 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 상기 제 1 샤프트부가 제 1 엔드 플레이트의 제 1 개구와 프레임 부재의 제 1 개구를 통해 연장되어 있으며 상기 제 1 숄더부가 제 2 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 상기 제 1 나사부가 제 2 엔드 플레이트의 제 1 개구를 통해 연장되어 있으면서 제 2 엔드 플레이트에 대향 배치되어 있는 제 1 너트에서 나사 결합으로 수령되도록, 제 1 숄더 볼트를 위치시키는 과정을 더 포함한다.
도 1은 하나의 실시예에 따른 전지모듈의 모식도이다;
도 2는 도 1의 전지모듈의 다른 모식도이다;
도 3은 도 1의 전지모듈을 사용하는 전지 시스템의 블록 다이어그램이다;
도 4는 도 1의 전지모듈의 단면도이다;
도 5는 도 1의 전지모듈의 상단 형성을 나타낸 모식도이다;
도 6은 도 1의 전지모듈의 하단 형상을 나타낸 모식도이다;
도 7은 도 1의 전지모듈의 단면도이다;
도 8은 도 1의 전지모듈 일부의 확대 단면도이다;
도 9은 도 1의 전지모듈의 또 다른 단면도이다;
도 10은 도 1의 전지모듈의 또 다른 단면도이다;
도 11은 도 1의 전지모듈 일부의 확대 단면도이다;
도 12는 도 1의 전지모듈 일부의 또 다른 확대 단면도이다;
도 13은 도 1의 전지모듈로부터 연장되어 있는 전기 단자의 일부분의 모식도이다;
도 14는 도 1의 전지모듈에 사용되는 프레임 부재의 모식도이다;
도 15는 도 14의 프레임 부재의 단면도이다;
도 16은 도 14의 프레임 부재 일부의 모식도이다;
도 17은 도 14의 프레임 부재 일부의 다른 모식도이다;
도 18은 도 14의 프레임 부재 일부의 단면도이다;
도 19는 도 14의 프레임 부재 내부에 유로를 형성하는데 사용된 제 1 및 제 2 열전도성 플레이트들의 모식도이다;
도 20은 도 19의 제 1 및 제 2 열전도성 플레이트들의 단면도이다;
도 21은 도 19의 제 1 및 제 2 열전도성 플레이트들의 일부의 확대 단면도이다;
도 22 내지 도 24는 또 다른 실시예에 따른 도 1의 전지모듈의 조립방법을 나타낸 흐름도이다;
도 25는 전기단자들을 포함하는 도 1의 전지모듈의 또 다른 모식도이다;
도 26은 도 1의 전지모듈에 사용된 전지셀의 모식도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 전지모듈(20), 공기 냉각 시스템(30), 및 도관들(40, 42)을 포함하는 전지 시스템(10)이 도시되어 있다. 공기 냉각 시스템(30)은 전지모듈(20) 내의 전지셀들을 냉각하기 위해 도관(40) 및 전지모듈(20)을 통과 후 도관(42)를 통해 공기를 이동시킨다.
도 3 내지 도 10을 참조하면, 전지모듈(20)은 엔드 플레이트들(100, 102), 전지셀들(120, 122, 124, 126, 130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148, 150), 프레임 부재들(180, 182, 184, 186, 188, 190, 192, 194), 제 1 , 2, 3, 및 4 숄더 볼트들(220, 222, 224, 226), 너트들(240, 242, 244, 246), 및 매니폴드들(260, 262)를 포함하고 있다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 엔드 플레이트들(100, 102)는 그것의 사이에 전지모듈(20)의 부품들을 수용하도록 형성되어 있다. 하나의 구체적인 예에서, 엔드 플레이트들(100, 102)는 강철(steel)로 이루어질 수 있다. 엔드 플레이트(100)은 개구를 통해 숄더 볼트들의 일부를 수용하도록, 엔드 플레이트를 통해 연장된 개구들(320, 322, 324, 326)을 포함하고 있다. 엔드 플레이트(102)는 개구를 통해 숄더 볼트들의 일부를 수용하도록, 상기 엔드 플레이트를 통해 연장된 개구들(420, 422, 424, 426)을 포함하고 있다.
도 7, 13, 25 및 26을 참조하면, 전지셀들(120-150)은 실질적으로 유사한 구조를 가진다. 따라서, 전지셀(120)의 구조만을 하기에 더욱 자세히 서술할 것이다. 하나의 구체적인 예에서, 전지셀들(120-150)은 서로에 대해 전기적으로 직렬 연결되어 있다. 물론, 대체 실시예에서, 전지셀들(120-150)은 리튬-이온 전지셀들이다. 전지셀들(120-150)은 당업계에 알려진 다른 종류의 전지셀일 수 있다. 전지셀(120)은 몸체부(502) 및 몸체부(502)의 양단으로부터 연장되어 있는 전기단자들(504, 506)을 포함하고 있다.
도 4 내지 도 6 및 도 14를 참조하면, 프레임 부재들(180-194)는 그들 사이에 전지셀들을 고정하고 전지셀들을 냉각하기 위해 프레임 부재들(180-194)을 통해 공기가 유동하도록 되어 있다.
프레임 부재(180)은 엔드 플레이트(100)와 프레임 부재(182) 사이에 위치하고 있다. 전지셀(120)은 프레임 부재(180)와 엔드 플레이트(100) 사이에 배치되어 있다. 또한, 전지셀들(122, 124)은 프레임 부재들(180, 182) 사이에 배치되며, 전지셀들(122, 124)의 몸체부들은 프레임 부재들(180, 182)에 의해 둘러 싸여있다.
프레임 부재(182)는 프레임 부재(180)와 프레임 부재(184) 사이에 위치한다. 전지셀들(126, 128)은 프레임 부재들(182, 184) 사이에 배치되며, 전지셀들(126, 128)의 몸체부들은 프레임 부재들(182, 184)에 의해 둘러 싸여있다.
프레임 부재(184)는 프레임 부재(182)와 프레임 부재(186) 사이에 위치하고 있다. 전지셀들(130, 132)은 프레임 부재들(184, 186) 사이에 배치되며, 전지셀들(130, 132)의 몸체부들은 프레임 부재들(184, 186)에 의해 둘러 싸여있다.
프레임 부재(186)는 프레임 부재(184)와 프레임 부재(188) 사이에 위치한다. 전지셀들(134, 136)은 프레임 부재들(186, 188) 사이에 배치되며, 전지셀들(134, 136)의 몸체부들은 프레임 부재 들(186, 188)에 의해 둘러 싸여있다.
프레임 부재(188)는 프레임 부재(186)과 프레임 부재(190) 사이에 위치한다. 전지셀들(138, 140)은 프레임 부재들(186, 188) 사이에 배치되며, 전지셀들(138, 140)의 몸체부들은 프레임 부재 들(188, 190)에 의해 둘러 싸여있다.
프레임 부재(190)은 프레임 부재(188)와 프레임 부재(192) 사이에 위치한다. 전지셀들(142, 144)은 프레임 부재들(190, 192) 사이에 배치되며, 전지셀들(142, 144)의 몸체부들은 프레임 부재 들(190, 192)에 의해 둘러 싸여있다.
프레임 부재(192)는 프레임 부재(190)와 프레임 부재(194) 사이에 위치한다. 전지셀들(146, 148)은 프레임 부재들(192, 194) 사이에 배치되며, 전지셀들(146, 148)의 몸체부들은 프레임 부재 들(192, 194)에 의해 둘러 싸여있다.
프레임 부재(194)는 엔드 플레이트(102)와 프레임 부재(192) 사이에 위치한다. 전지셀(150)은 프레임 부재(194)와 에드 플레이트(102) 사이에 배치되어 있고, 엔드 플레이트(102)와 전지셀(150)의 몸체부는 프레임 부재(194) 및 엔드 플레이트(102)에 둘러 싸여 있다.
프레임 부재들(180-194)은 동일한 구조를 가지며, 프레임 부재(180)의 구조에 대해서만 하기에 더욱 자세히 설명할 것이다. 도 5, 도 6 및 도 14 내지 도 17을 참조하면, 프레임 부재(180)은 제 1 및 2 면들(600, 605), 제 1, 2, 3, 및 4 외곽 벽들(610, 620, 630, 640), 제 1 및 2 열전도성 플레이트들(650, 660), 및 제 1, 2 탄성 실링 부재들(670, 680)을 포함한다. 하나의 구체적인 예에서, 제 1, 2, 3 및 4 외곽 벽들(610, 620, 630, 640)은 실질적으로 장방형의 링-형상 프레임을 설정하며, 벽들(610, 620, 630, 640)을 통해 연장된 면(641)에 대해 대칭으로 중앙에 위치하게 된다. 제 1 및 제 2 외곽 벽들(610, 620)은 실질적으로 서로 평행하며, 제 3 및 4 외곽 벽들(630, 640) 사이에 배치되고 그것들에 연결되어 있다. 제 3 및 제 4 외곽 벽들(630, 640)은 실질적으로 서로 평행하며, 제 1 및 2 외곽 벽에 실질적으로 수직이다. 제 1, 2, 3 및 4 외곽 벽들(610, 620, 630, 640)은 그들 사이에 개방 내부 경계(642)(도 16 참조)를 설정한다. 하나의 구체적인 예에서, 제 1, 2, 3 및 4 외곽 벽들(610, 620, 630, 640)은 플라스틱으로 이루어져 있다.
제 1 외곽 벽(610)은 그것을 통해 연장된 다수의 개구(710)을 포함한다. 다수의 개구들(710)은 개구들(712, 714, 716, 718, 720, 722, 724)을 포함하고 있다. 다수의 개구들(710)은 전지셀들을 냉각하기 위해 그것을 통해 흐르는 공기를 수령하도록 구성되어 있다.
제 2 외곽 벽(620)은 그것을 통해 연장된 다수의 개구들(810)을 포함한다. 다수의 개구들(810)은 개구들(812, 814, 816, 818, 820, 822, 824)을 포함하고 있다. 다수의 개구들(810)은 전지셀들을 냉각하기 위해 그것을 통해 흐르는 공기를 수령하도록 구성되어 있다.
제 3 외곽 벽(630)은 제 1 면(600) 내로 연장된 아웃렛(830)(예를 들어, 그루브), 및 제 2 면(605) 내로 연장된 아웃렛(832)(예를 들어, 그루브)을 포함한다. 또는, 아웃렛들(830, 832)은 제 3 외곽 벽(630)을 통해 연장된 개구들일 수도 있다. 아웃렛들(830, 832)은 전지셀들(120, 122)의 전기단자(504) 및 다른 전기단자를 그것을 통해 각각 수용하도록 구성되어 있다. 또한, 전지셀들(120, 122)이 그로부터 가스가 발생시킬 경우, 아웃렛들(830, 832)은 전지셀들(120, 122)로부터의 가스가 관련 전기단자들을 지나 프레임 부재(180)의 외부로 가스를 흐르도록 구성되어 있다. 제 3 외곽 벽(630)은 그것을 통해 연장된 개구들(920, 922)을 각각 가지는 외곽 코너 부위들(840, 842)를 더 포함한다. 개구들(920, 922)은 그것을 통해 숄더 볼트들(220, 222)의 일부를 각각 수용하도록 구성되어 있다.
제 4 외곽 벽(640)은 제 1 면(600) 내로 연장된 아웃렛(1030)(예를 들어, 그루브), 및 제 2 면(605) 내로 연장된 아웃렛(1032)(예를 들어, 그루브)을 포함한다. 또는, 아웃렛들(1030, 1032)이 제 4 외곽 벽(640)을 통해 연장된 개구들일 수도 있다. 아웃렛들(1030, 1032)은 전지셀들(120, 122)의 전기단자(506) 및 다른 전기단자를 그것을 통해 각각 수용하도록 구성되어 있다. 또한, 전지셀들(120, 122)이 그로부터 가스가 발생시킬 경우, 아웃렛들(1030, 1032)은 전지셀들(120, 122)로부터의 가스가 관련 전기단자들을 지나 프레임 부재(180)의 외부로 가스를 흐르도록 구성되어 있다. 제 4 외곽 벽(640)은 그것을 통해 연장된 개구들(1020 1022)를 각각 가지는 외곽 코너 부위들(1040, 1042)를 더 포함한다. 개구들(1020, 1022)은 그것을 통해 숄더 볼트들(224, 226)의 일부를 각각 수용하도록 구성되어 있다.
도 4 및 도 18 내지 도 21을 참조하면, 제 1 및 2 열전도성 플레이트들(650, 660)은 인접한 전지셀들로부터 열에너지를 플레이트들(650, 660) 사이에 흐르는 공기로 전도한다. 하나의 구체적인 예에서, 제 1 및 2 열전도성 플레이트는 강철로 이루어져 있고, 그것들 사이에 다수의 유동 채널들을 설정하는 주름진 단면 프로파일들을 가지고 있다. 물론, 대체 실시예에서, 당업계에 잘 알려진 다른 열전도소재가 열전도성 플레이트들(650, 660)에 이용될 수도 있다. 제 1 및 2 열전도성 플레이트들(650, 660)은 용접 조인트와 함께 고정적으로 연결되어 있다. 하나의 구체적인 예에서, 제 1, 2, 3 및 4 외곽 벽들(610, 620, 630, 640)은 제 1 및 2 열전도성 플레이트들(650, 660)을 감싸도록 사출성형 된다.
제 1 열전도성 플레이트(650)은 프레임 부재(180)의 제 1 면(600)에 근접한 개방 내부 경계(642)로 둘러 싸도록 제 1, 2, 3, 및 4 외곽 벽들(610, 620, 630, 640)에 결합되어 있다. 제 1 열전도성 플레이트(650)은 전지셀(120)에 대향하여 위치하고 있다. 열전도성 플레이트(650) 일면의 면적은 실질적으로 제 1 열전도성 플레이트(650)에 인접한 전지셀(120) 몸체부의 일면의 면적과 동일하다. 제 1 열전도성 플레이트(650)은 트래드들(tread portions: 1050, 1052, 1054, 1056, 1058, 1060, 1062, 1064) 및 릿지부들(ridge portions: 1070, 1072, 1074, 1076, 1078, 1080, 1082, 1084)를 포함한다.
제 2 열전도성 플레이트(660)은 프레임 부재(180)의 제 2 면(605)에 근접한 개방 내부 경계(642)로 둘러 싸도록 제 1, 2, 3, 및 4 외곽 벽들(610, 620, 630, 640)에 결합되어 있다. 제 2 열전도성 플레이트(660)은 전지셀(122)에 대향하여 위치하고 있다. 열전도성 플레이트(660) 일면의 면적은 실질적으로 제 2 열전도성 플레이트(650)에 인접한 전지셀(122) 몸체부의 일면의 면적과 동일하다. 제 2 열전도성 플레이트(660)은 트래드들(1150, 1152, 1154, 1156, 1158, 1160, 1162, 1164) 및 릿지부들(1170, 1172, 1174, 1176, 1178, 1180, 1182, 1184)를 포함한다. 열전도성 플레이트(660)의 트래드들(1150, 1152, 1154, 1156, 1158, 1160, 1162, 1164)는 제 1 열전도성 플레이트(650)의 트래드들(1050, 1052, 1054, 1056, 1058, 1060, 1062, 1064)에 대향하여 각각 위치하고 있다.
제 2 열전도성 플레이트(660)의 릿지부들(1170, 1172, 1174, 1176, 1178, 1180, 1182, 1184)는 그것들 사이에 유동 채널들(1270, 1272, 1274, 1276, 1278, 1280, 1282)을 각각 형성하도록, 제 1 열전도성 플레이트(650)의 릿지부들(1070, 1072, 1074, 1076, 1078, 1080, 1082, 1084)에 대향하여 위치하고 있다. 다수의 유동 채널들(1270-1282)은 다수의 유동 채널들(1190)을 포함하고 있다.
도 5, 도 6, 도 11, 도 12 및 도 20을 참조하면, 프레임 부재(180)의 제 1 외곽 벽(650) 내부의 개구들(712, 714, 716, 718, 720, 722, 724)은 유동 채널들(1270, 1272, 1274, 1276, 1278, 1280, 1282)의 제 1 단부와 각각 유동적으로 연통되어 있다. 또한, 프레임 부재(180)의 제 2 외곽 벽(620) 내부의 개구들(812, 714, 816, 818, 820, 822, 824)은 유동 채널들(1270, 1272, 1274, 1276, 1278, 1280, 1282)의 제 2 단부와 각각 유동적으로 연통되어 있다. 작동 동안에, 공기는 개구들(712, 714, 716, 718, 720, 722, 724) 및 채널들(1270, 1272, 1274, 1276, 1278, 1280, 1282)을 통해 흐르며, 제 1 및 2 열전도성 플레이트들(650, 660)에 인접한 전지셀들(120, 122)로부터 에너지를 추출하도록 개구들(812, 714, 816, 818, 820, 822, 824)을 통해 더 흐른다.
도 4 및 도 14를 참조하면, 프레임 부재(180)은 제 1 및 2 외곽 벽들(610, 620)에 각각 위치한 제 1 및 2 탄성 실링 부재들(670, 680)을 포함하고 있다. 제 1 및 2 탄성 실링 부재들(670, 680)은 아웃렛들(832, 1032) 방향으로 향하도록 전지셀들(122, 124)에 의해 생성된 가스들을 인도하며, 그 다음 가스가 아웃렛들(832, 1032)에서 프레임 부재(180) 및 전지모듈(20)의 외부로 나간다. 따라서, 전지셀에서 생성된 가스의 유로는 격리되며, 제 1 및 2 열전도성 플레이트들(650, 660)을 통해 다수의 유로들(1190)로부터 분리된다.
도 2, 도 7 및 도 9를 참조하면, 제 1, 2, 3, 및 4 숄더 볼트들(220, 222, 224, 226)은 엔드 플레이트(100), 프레임 부재들(180-194), 및 엔드 플레이트(102)를 함께 연결하기 위해 제공된다. 또한, 숄더 볼트 각각의 샤프트부 길이는, 엔드 플레이트들(100, 102) 사이의 거리, 및 그에 따라 프레임 부재들(180-194) 각각에 인가되는 세로방향의 힘을 설정한다.
제 1 숄더 볼트(220)은 헤드부(1400), 샤프트부(1410), 숄더부(1420), 및 나사부(1420)을 포함한다. 샤프트부(1410)은 제 1 단부(1412) 및 제 2 단부(1414)를 가진다. 제 1 단부(1412) 헤드부(1400)로부터 연장되어 있다. 숄더부(1420)은 샤프트부(1410)의 제 2 단부(1414)에 위치한다. 나사부(1430)은 샤프트부(1410)의 제 2 단부(1414)로부터 연장되어 있다.
제 1 숄더 볼트(220)은, 헤드부(1400)가 제 1 엔드 플레이트(100)에 대향하여 배치되어 있고, 샤프트부(1410)가 제 1 엔드 플레이트(100)의 개구(320)와 프레임 부재(180)의 개구(920) 및 프레임 부재들(182-194) 내의 각각의 인접한 개구를 통해 연장되어 있으며, 숄더부(1420)가 제 2 엔드 플레이트(102)에 대향하여 배치되어 있고 나사부(1430)가 제 2 엔드 플레이트(102)의 개구(420)을 통해 연장되어 있으면서 제 2 엔드 플레이트(102)에 대향 배치되어 있는 너트(240)에서 나사 결합으로 수령되도록, 배치되어 있다.
제 2 숄더 볼트(220)은 헤드부(1500), 샤프트부(1510), 숄더부(1520), 및 나사부(1520)을 포함한다. 샤프트부(1510)은 제 1 단부(1512) 및 제 2 단부(1514)를 가진다. 제 1 단부(1512) 헤드부(1500)로부터 연장되어 있다. 숄더부(1520)은 샤프트부(1510)의 제 2 단부(1514)에 위치한다. 나사부(1530)은 샤프트부(1510)의 제 2 단부(1514)로부터 연장되어 있다.
제 2 숄더 볼트(222)는, 헤드부(1500)가 제 1 엔드 플레이트(100)에 대향하여 배치되어 있고, 샤프트부(1510)가 제 1 엔드 플레이트(100)의 개구(322)와 프레임 부재(180)의 개구(922) 및 프레임 부재들(182-194) 내의 각각의 인접한 개구를 통해 연장되어 있으며, 숄더부(1520)가 제 2 엔드 플레이트(102)에 대향하여 배치되어 있고, 나사부(1530)가 제 2 엔드 플레이트(102)의 개구(422)를 통해 연장되어 있으면서 제 2 엔드 플레이트(102)에 대향 배치되어 있는 너트(242)에서 나사 결합으로 수령되도록, 배치되어 있다.
제 3 숄더 볼트(224)은 헤드부(1600), 샤프트부(1610), 숄더부(1620), 및 나사부(1620)을 포함한다. 샤프트부(1610)은 제 1 단부(1612) 및 제 2 단부(1614)를 가진다. 제 1 단부(1612) 헤드부(1600)로부터 연장되어 있다. 숄더부(1620)은 샤프트부(1610)의 제 2 단부(1614)에 위치한다. 나사부(1630)은 샤프트부(1610)의 제 2 단부(1614)로부터 연장되어 있다.
제 3 숄더 볼트(224)는, 헤드부(1600)가 제 1 엔드 플레이트(100)에 대향하여 배치되어 있고, 샤프트부(1660)가 제 1 엔드 플레이트(100)의 개구(324)와 프레임 부재(180)의 개구(1020) 및 프레임 부재들(182-194) 내의 각각의 인접한 개구를 통해 연장되어 있으며, 숄더부(1620)가 제 2 엔드 플레이트(102)에 대향하여 배치되어 있고, 나사부(1630)가 제 2 엔드 플레이트(102)의 개구(424)를 통해 연장되어 있으면서 제 2 엔드 플레이트(102)에 대향 배치되어 있는 너트(244)에서 나사 결합으로 수령되도록, 배치되어 있다.
제 4 숄더 볼트(226)은 헤드부(1700), 샤프트부(1710), 숄더부(1720), 및 나사부(1720)을 포함한다. 샤프트부(1710)은 제 1 단부(1712) 및 제 2 단부(1714)를 가진다. 제 1 단부(1712) 헤드부(1700)로부터 연장되어 있다. 숄더부(1720)은 샤프트부(1710)의 제 2 단부(1714)에 위치한다. 나사부(1730)은 샤프트부(1710)의 제 2 단부(1714)로부터 연장되어 있다.
제 4 숄더 볼트(226)는, 헤드부(1700)가 제 1 엔드 플레이트(100)에 대향하여 배치되어 있고, 샤프트부(1760)가 제 1 엔드 플레이트(100)의 개구(326)와 프레임 부재(180)의 개구(1022) 및 프레임 부재들(182-194) 내의 각각의 인접한 개구를 통해 연장되어 있으며, 숄더부(1720)가 제 2 엔드 플레이트(102)에 대향하여 배치되어 있고, 나사부(1730)가 제 2 엔드 플레이트(102)의 개구(426)를 통해 연장되어 있으면서 제 2 엔드 플레이트(102)에 대향 배치되어 있는 너트(246)에서 나사 결합으로 수령되도록, 배치되어 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 매니폴드(260)은 공기가 도관으로부터 프레임 부재들(180-194)의 제 1 외곽 벽(예를 들면, 상부 벽) 내의 개구로 흐르도록 이루어지고, 공기는 다수의 유동 채널을 통해 프레임 부재들(180-194)의 제 2 외곽 벽(예를 들면 하부 벽) 내부의 개구로 흘러간다. 매니폴드(262)는, 프레임 부재들(180-194)의 제 2 벽 내의 개구로부터 공기를 수령하고, 공기가 도관(42)로 흐르도록 구성되어 있다. 도관(42)는 공기를 공기 냉각 시스템(30)으로 흐르게 한다.
도 7, 도9 및 도 22 내지 도 24를 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 전지모듈(20)의 제조방법의 흐름도가 제공된다. 간소화의 목적으로, 제조방법은 제 1 및 2 전지셀들 및 단일 프레임 부재를 사용한 조립공정 만을 하기에 서술할 것이다. 물론, 상기 방법은 다수의 프레임 부재 및 다수의 추가 전지셀들을 이용하여 실행될 수 있음으로 해석되어야 한다.
과정(1800)에서, 작업자는 엔드 플레이트(100)를 통해 연장되어 있는 개구를 가지는 엔드 플레이트(100)을 제공한다
과정(1802)에서, 작업자는 프레임 부재(180)을 통해 연장되어 있는 개구들(920, 922, 1020, 1022)를 가지는 프레임 부재(180)을 제공한다.
과정(1804)에서, 작업자는 전지셀들(120, 122)을 제공한다.
과정(1806)에서, 작업자는 엔드 플레이트(102)를 통해 연장되어 있는 개구들(420, 422, 424, 426)를 포함하는 엔드 플레이트(102)를 제공한다.
과정(1808)에서, 작업자는 헤드부(1400), 샤프트부(1410), 숄더부(1420), 및 나사부(1420)을 포함하는 제 1 숄더 볼트(220)을 제공한다. 샤프트부(1410)은 제 1 단부(1412) 및 제 2 단부(1414)를 가진다. 샤프트부(1410)의 제 1 단부(1412)는 헤드부(1400)로부터 연장되어 있다. 숄더부(1420)은 샤프트부(1410)의 제 2 단부(1414)에 위치하고 있다. 나사부(1430)은 샤프트부(1410)의 제 2 단부(1414)로부터 연장되어 있다.
과정(1810)에서, 작업자는 헤드부(1500), 샤프트부(1510), 숄더부(1520), 및 나사부(1520)을 포함하는 제 2 숄더 볼트(222)를 제공한다. 샤프트부(1510)은 제 1 단부(1512) 및 제 2 단부(1514)를 가진다. 샤프트부(1510)의 제 1 단부(1512)는 헤드부(1500)로부터 연장되어 있다. 숄더부(1520)은 샤프트부(1510)의 제 2 단부(1514)에 위치하고 있다. 나사부(1530)은 샤프트부(1510)의 제 2 단부(1514)로부터 연장되어 있다.
과정(1820)에서, 작업자는 헤드부(1600), 샤프트부(1610), 숄더부(1620), 및 나사부(1620)을 포함하는 제 3 숄더 볼트(224)를 제공한다. 샤프트부(1610)은 제 1 단부(1612) 및 제 2 단부(1614)를 가진다. 샤프트부(1610)의 제 1 단부(1612)는 헤드부(1600)로부터 연장되어 있다. 숄더부(1620)은 샤프트부(1610)의 제 2 단부(1614)에 위치하고 있다. 나사부(1630)은 샤프트부(1610)의 제 2 단부(1614)로부터 연장되어 있다.
과정(1822)에서, 작업자는 헤드부(1600), 샤프트부(1710), 숄더부(1720), 및 나사부(1720)을 포함하는 제 4 숄더 볼트(226)를 제공한다. 샤프트부(1710)은 제 1 단부(1712) 및 제 2 단부(1714)를 가진다. 샤프트부(1710)의 제 1 단부(1712)는 헤드부(1700)로부터 연장되어 있다. 숄더부(1720)은 샤프트부(1710)의 제 2 단부(1714)에 위치하고 있다. 나사부(1730)은 샤프트부(1710)의 제 2 단부(1714)로부터 연장되어 있다.
과정(1824)에서, 작업자는 전지셀(120)을 엔드 플레이트(100)와 프레임 부재(180) 사이에 배치한다.
과정(1826)에서, 작업자는 엔드 플레이트(122)와 프레임 부재(180) 사이에 전지셀(122)을 배치한다.
과정(1828)에서, 작업자는, 헤드부(1400)가 엔드 플레이트(100)에 대향하여 배치되어 있고 샤프트부(1410)가 엔드 플레이트(100)의 개구(320)와 프레임 부재(180)의 개구(920)을 통해 연장되어 있으며, 숄더부(1420)가 제 2 엔드 플레이트(102)에 대향하여 배치되어 있고 나사부(1430)가 제 2 엔드 플레이트(102)의 개구(420)을 통해 연장되어 있으면서 제 2 엔드 플레이트(102)에 대향 배치되어 있는 너트(240)에서 나사 결합으로 수령되도록, 제 1 숄더 볼트(220)을 위치시킨다.
과정(1840)에서, 작업자는, 헤드부(1500)가 엔드 플레이트(100)에 대향하여 배치되어 있고 샤프트부(1510)가 엔드 플레이트(100)의 개구(322)와 프레임 부재(180)의 개구(922)를 통해 연장되어 있으며, 숄더부(1520)가 제 2 엔드 플레이트(102)에 대향하여 배치되어 있고 나사부(1530)가 제 2 엔드 플레이트(102)의 개구(422)를 통해 연장되어 있으면서 제 2 엔드 플레이트(102)에 대향 배치되어 있는 너트(242)에서 나사 결합으로 수령되도록, 제 2 숄더 볼트(222)를 위치시킨다.
과정(1842)에서, 작업자는, 헤드부(1600)가 엔드 플레이트(100)에 대향하여 배치되어 있고 샤프트부(1610)가 엔드 플레이트(100)의 개구(324)와 프레임 부재(180)의 개구(1020)을 통해 연장되어 있으며, 숄더부(1620)가 제 2 엔드 플레이트(102)에 대향하여 배치되어 있고 나사부(1630)가 제 2 엔드 플레이트(102)의 개구(424)를 통해 연장되어 있으면서 제 2 엔드 플레이트(102)에 대향 배치되어 있는 너트(244)에서 나사 결합(threadably)으로 수령되도록, 제 3 숄더 볼트(224)를 위치시킨다.
과정(1844)에서, 작업자는, 헤드부(1700)가 엔드 플레이트(100)에 대향하여 배치되어 있고 샤프트부(1710)가 엔드 플레이트(100)의 개구(326)와 프레임 부재(180)의 개구(1022)를 통해 연장되어 있으며, 숄더부(1720)가 제 2 엔드 플레이트(102)에 대향하여 배치되어 있고 나사부(1730)가 제 2 엔드 플레이트(102)의 개구(426)를 통해 연장되어 있으면서 제 2 엔드 플레이트(102)에 대향 배치되어 있는 너트(246)에서 나사 결합(threadably)으로 수령되도록, 제 4 숄더 볼트(226)를 위치시킨다.
본 발명의 전지모듈(20) 및 그것의 제조방법은 다른 전지모듈들 및 제조방법들에 비해 상당한 이점을 제공한다. 특히, 전지모듈(20) 및 제조방법은, 숄더 볼트들의 샤프트부들의 길이가 엔드 플레이트들 사이의 거리 및 그에 따라 엔드 플레이트들 사이에 배치된 프레임 부재들 각각에 인가된 세로방향의 힘을 설정하도록, 엔드 플레이트들과 프레임 부재를 함께 연결하기 위하여 숄더 볼트들을 사용한다.
비록 본 발명은 단지 제한된 수의 예시에만 관련하여 구체적으로 기술되었지만, 본 발명이 상기에 표현된 예시에만 한정되는 것은 아니라는 점을 인식해야 한다. 더 정확하게는, 본 발명은 변형, 변경, 교체 또는 여기에 표현된 것 뿐만 아니라 본 발명의 의도와 범주에 적합하도록 상응하는 조합으로 얼마든지 부합하도록 수정될 수 있다. 더욱이, 비록 본 발명의 다양한 예시들이 표현되었지만, 본 발명의 양상은 단지 표현된 예시의 일부만을 포함할 수 있다는 점을 인식해야 한다. 따라서, 본 발명은 상기 표현에 의해 한정되는 것은 아니다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명의 전지모듈 및 그것의 제조방법은 다른 전지모듈들 및 제조방법들에 비해 상당한 이점을 제공한다. 특히, 숄더 볼트들의 샤프트부들의 길이가 엔드 플레이트들 사이의 거리 및 그에 따라 엔드 플레이트들 사이에 배치된 프레임 부재들 각각에 인가된 세로방향의 힘을 설정하도록, 엔드 플레이트들과 프레임 부재를 함께 연결하기 위하여 숄더 볼트들을 사용한다.

Claims (13)

  1. 제 1 엔드 플레이트(end plate)로서, 그것을 통해 연장된 제 1, 2, 3 및 제 4 개구들(apertures)을 가지고 있는 상기 제 1 엔드 플레이트;
    프레임 부재(frame member)로서, 그것을 통해 연장된 제 1, 2, 3 및 제 4 개구들을 가지고 있는 상기 프레임 부재;
    상기 제 1 엔드 플레이트 및 프레임 부재 사이에 배치되어 있는 제 1 전지셀;
    제 2 엔드 플레이트로서, 그것을 통해 연장된 제 1, 2, 3, 및 제 4 개구들을 가지고 있는 상기 제 2 엔드 플레이트;
    상기 제 2 엔드 플레이트 및 프레임 부재 사이에 배치되어 있는 제 2 전지셀; 및
    제 1 헤드부(head portion), 제 1 샤프트부(shaft portion), 제 1 숄더부(shoulder portion), 및 제 1 나사부(threaded portion)를 가지고 있는 제 1 숄더 볼트(shoulder bolt);
    를 포함하고 있고,
    상기 제 1 샤프트부는 제 1 단부 및 제 2 단부를 포함하며, 상기 제 1 샤프트부의 제 1 단부는 제 1 헤드부로부터 연장되어 있고, 상기 제 1 숄더부는 제 1 샤프트부의 제 2 단부에 위치하고 있으며, 상기 제 1 나사부는 제 1 샤프트부의 제 2 단부로부터 연장되어 있고;
    상기 제 1 헤드부가 제 1 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 상기 제 1 샤프트부가 제 1 엔드 플레이트의 제 1 개구와 프레임 부재의 제 1 개구를 통해 연장되어 있으며 상기 제 1 숄더부가 제 2 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 상기 제 1 나사부가 제 2 엔드 플레이트의 제 1 개구를 통해 연장되어 있으면서 제 2 엔드 플레이트에 대향 배치되어 있는 제 1 너트에서 나사 결합으로(threadably) 수령되도록, 제 1 숄더 볼트가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전지모듈은, 제 2 헤드부, 제 2 샤프트부, 제 2 숄더부, 및 제 2 나사부를 가지고 있는 제 2 숄더 볼트를 더 포함하고;
    상기 제 2 샤프트부는 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며, 상기 제 2 샤프트부의 제 1 단부는 제 2 헤드부로부터 연장되어 있고, 상기 제 2 숄더부는 제 2 샤프트부의 제 2 단부에 위치하고 있으며, 상기 제 2 나사부는 제 2 샤프트부의 제 1 단부로부터 연장되어 있고; 및
    상기 제 2 헤드부가 제 1 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 상기 제 2 샤프트부가 제 1 엔드 플레이트의 제 2 개구와 프레임 부재의 제 2 개구를 통해 연장되어 있으며 상기 제 2 숄더부가 제 2 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 상기 제 2 나사부가 제 2 엔드 플레이트의 제 2 개구를 통해 연장되어 있으면서 제 2 엔드 플레이트에 대향 배치되어 있는 제 2 너트에서 나사 결합으로 수령되도록, 제 2 숄더 볼트가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전지모듈은, 제 3 헤드부, 제 3 샤프트부, 제 3 숄더부, 및 제 3 나사부를 가지고 있는 제 3 숄더 볼트를 더 포함하며;
    상기 제 3 샤프트부는 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며, 상기 제 3 샤프트부의 제 1 단부는 제 3 헤드부로부터 연장되어 있으며, 상기 제 3 숄더부는 제 3 샤프트부의 제 2 단부에 위치하고 있으며, 상기 제 3 나사부는 제 3 샤프트부의 제 2 단부로부터 연장되어 있고; 및
    상기 제 3 헤드부가 제 1 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 상기 제 3 샤프트부가 제 1 엔드 플레이트의 제 3 개구와 프레임 부재의 제 3 개구를 통해 연장되어 있으며 상기 제 3 숄더부가 제 2 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 상기 제 3 나사부가 제 2 엔드 플레이트의 제 3 개구를 통해 연장되어 있으면서 제 2 엔드 플레이트에 대향 배치되어 있는 제 3 너트에서 나사 결합으로 수령되도록, 제 3 숄더 볼트가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 전지모듈은, 제 4 헤드부, 제 4 샤프트부, 제 4 숄더부, 및 제 4 나사부를 가지고 있는 제 4 숄더 볼트를 더 포함하고;
    상기 제 4 샤프트부는 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며, 상기 제 4 샤프트부의 제 1 단부는 제 4 헤드부로부터 연장되어 있으며, 상기 제 4 숄더부는 제 4 샤프트부의 제 2 단부에 위치하고 있으며, 상기 제 4 나사부는 제 4 샤프트부의 제 2 단부로부터 연장되어 있고; 및
    상기 제 4 헤드부가 제 1 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 상기 제 4 샤프트부가 제 1 엔드 플레이트의 제 4 개구와 프레임 부재의 제 4 개구를 통해 연장되어 있으며 상기 제 4 숄더부가 제 2 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 상기 제 4 나사부가 제 2 엔드 플레이트의 제 4 개구를 통해 연장되어 있으면서 제 2 엔드 플레이트에 대향 배치되어 있는 제 4 너트에서 나사 결합으로 수령되도록, 제 4 숄더 볼트가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 엔드 플레이트들은 강철(steel)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 프레임 부재는 적어도 일부가 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 엔드 플레이트는 제 1, 2, 3 및 제 4 외곽 코너 부위들(peripheral corner regions)를 가지며, 상기 제 1 엔드 플레이트의 제 1, 2, 3 및 제 4 개구들은 제 1 엔드 플레이트의 제 1, 2, 3 및 제 4 외곽 코너 부위들를 통해 각각 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 프레임 부재는 제 1, 2, 3, 및 제 4 외곽 코너 부위들을 가지며, 상기 프레임 부재의 1, 2 ,3 및 제 4 개구들은 프레임 부재의 제 1, 2, 3 및 4 외곽 코너 부위들을 통해 각각 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 엔드 플레이트들 사이의 거리는 제 1 헤드부로부터 제 1 숄더부까지의 세로길이와 동일한 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  10. 제 1 엔드 플레이트로서 그것을 통해 연장된 제 1, 2, 3 및 제 4 개구들을 가지고 있는 제 1 엔드 플레이트를 제공하는 과정;
    프레임 부재로서 그것을 통해 연장된 제 1, 2, 3 및 제 4 개구들을 가지고 있는 프레임 부재를 제공하는 과정;
    제 1 및 제 2 전지셀들을 제공하는 과정;
    제 2 엔드 플레이트로서 그것을 통해 연장된 제 1, 2, 3, 및 제 4 개구들을 가지고 있는 제 2 엔드 플레이트를 제공하는 과정;
    제 1 헤드부, 제 1 샤프트부, 제 1 숄더부, 및 제 1 나사부를 포함하고 있는 제 1 숄더 볼트로서, 상기 제 1 샤프트부가 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며, 상기 제 1 샤프트부의 제 1 단부가 제 1 헤드부로부터 연장되어 있고, 상기 제 1 숄더부가 제 1 샤프트부의 제 2 단부에 위치하고 있으며, 상기 제 1 나사부가 제 1 샤프트부의 제 2 단부로부터 연장되어 있는 제 1 숄더 볼트를 제공하는 과정;
    상기 제 1 엔드 플레이트와 프레임 부재 사이에 제 1 전지셀을 배치하는 과정;
    상기 제 2 엔드 플레이트와 프레임 부재 사이에 제 2 전지셀을 배치하는 과정; 및
    상기 제 1 헤드부가 제 1 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 상기 제 1 샤프트부가 제 1 엔드 플레이트의 제 1 개구와 프레임 부재의 제 1 개구를 통해 연장되어 있으며 상기 제 1 숄더부가 제 2 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 상기 제 1 나사부가 제 2 엔드 플레이트의 제 1 개구를 통해 연장되어 있으면서 제 2 엔드 플레이트에 대향 배치되어 있는 제 1 너트에서 나사 결합으로 수령되도록, 제 1 숄더 볼트를 위치시키는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제조방법은,
    제 2 헤드부, 제 2 샤프트부, 제 2 숄더부, 및 제 2 나사부를 포함하는 제 2 숄더 볼트로서, 상기 제 2 샤프트부가 제 1 및 제 2 단부를 포함하고, 상기 제 2 샤프트부의 제 1 단부가 제 2 헤드부로부터 연장되어 있으며, 상기 제 2 숄더부가 제 2 샤프트부의 제 2 단부에 위치하고 있고, 상기 제 2 나사부가 제 2 샤프트부의 제 2 단부로부터 연장되어 있는 제 2 숄더 볼트를 제공하는 과정; 및
    상기 제 2 헤드부가 제 1 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 상기 제 2 샤프트부가 제 1 엔드 플레이트의 제 2 개구와 프레임 부재의 제 2 개구를 통해 연장되어 있으며 상기 제 2 숄더부가 제 2 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 상기 제 2 나사부가 제 2 엔드 플레이트의 제 2 개구를 통해 연장되어 있으면서 제 2 엔드 플레이트에 대향 배치되어 있는 제 2 너트에서 나사 결합으로 수령되도록, 제 2 숄더 볼트를 위치시키는 과정;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제조방법은,
    제 3 헤드부, 제 3 샤프트부, 제 3 숄더부, 및 제 3 나사부를 포함하는 제 3 숄더 볼트로서, 상기 제 3 샤프트부가 제 1 및 제 2 단부를 포함하고, 상기 제 3 샤프트부의 제 1 단부가 제 3 헤드부로부터 연장되어 있으며, 상기 제 3 숄더부가 제 3 샤프트부의 제 2 단부에 위치하고 있고, 상기 제 3 나사부가 제 3 샤프트부의 제 2 단부로부터 연장되어 있는 제 3 숄더 볼트를 제공하는 과정; 및
    상기 제 3 헤드부가 제 1 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 상기 제 3 샤프트부가 제 1 엔드 플레이트의 제 3 개구와 프레임 부재의 제 3 개구를 통해 연장되어 있으며 상기 제 3 숄더부가 제 2 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 상기 제 3 나사부가 제 2 엔드 플레이트의 제 3 개구를 통해 연장되어 있으면서 제 2 엔드 플레이트에 대향 배치되어 있는 제 3 너트에서 나사 결합으로 수령되도록, 제 2 숄더 볼트를 위치시키는 과정;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제조방법은,
    제 4 헤드부, 제 4 샤프트부, 제 4 숄더부, 및 제 4 나사부를 포함하는 제 4 숄더 볼트로서, 상기 제 4 샤프트부가 제 1 및 제 2 단부를 포함하고, 상기 제 4 샤프트부의 제 1 단부가 제 4 헤드부로부터 연장되어 있으며, 상기 제 4 숄더부가 제 4 샤프트부의 제 2 단부에 위치하고 있고, 상기 제 4 나사부가 제 4 샤프트부의 제 2 단부로부터 연장되어 있는 제 4 숄더 볼트를 준비하는 과정; 및
    상기 제 4 헤드부가 제 1 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 상기 제 4 샤프트부가 제 1 엔드 플레이트의 제 4 개구와 프레임 부재의 제 4 개구를 통해 연장되어 있으며 상기 제 4 숄더부가 제 2 엔드 플레이트에 대향하여 배치되어 있고 상기 제 4 나사부가 제 2 엔드 플레이트의 제 4 개구를 통해 연장되어 있으면서 제 2 엔드 플레이트에 대향 배치되어 있는 제 4 너트에서 나사 결합으로 수령되도록, 제 4 숄더 볼트를 위치시키는 과정;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
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