WO2015046788A1 - 전지모듈 및 전지셀 - Google Patents

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electrical terminal
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axis
distance
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장성균
염주일
양희국
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to a battery module and a battery cell with increased energy density.
  • the inventors of the present application enable improved placement of electrical devices such as interconnect boards and wire harnesses to maximize the energy density of the battery system by reducing the unnecessary space of the electrical system.
  • electrical devices such as interconnect boards and wire harnesses
  • a battery module of high energy density can be obtained by using the battery cell and the battery module described in the present invention.
  • an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above and the technical problems that have been requested from the past.
  • the battery cell includes a substantially rectangular housing and first and second electrical terminals.
  • the housing extends longitudinally along the first axis and vertically along the second axis.
  • the second axis is substantially perpendicular to the first axis.
  • the housing includes first, second, third, and fourth ends.
  • the first and second ends extend substantially parallel to the first axis.
  • the third and fourth ends extend substantially parallel to the second axis.
  • the combined length of the housing and the first and second electrical terminals in a direction parallel to the first axis is at least two times greater than the length of the housing in a direction parallel to the second axis.
  • the first electrical terminal extends outward from the third end of the housing in a direction substantially parallel to the first axis.
  • the first electrical terminal includes first and second edges extending substantially parallel to the first axis.
  • the first edge of the first electrical terminal is located closer to the first end of the housing than the second edge of the first electrical terminal.
  • the first edge of the first electrical terminal is not collinear with the first end of the housing.
  • the distance from the second end of the housing to the second edge of the first electrical terminal is greater than the distance from the first end of the housing to the first edge of the first electrical terminal.
  • the second electrical terminal extends outward from the fourth end of the housing in a direction substantially parallel to the first axis.
  • the second electrical terminal includes first and second edges extending substantially parallel to the first axis.
  • the second edge of the second electrical terminal is located closer to the second end of the housing than the first edge of the second electrical terminal.
  • the second edge of the second electrical terminal is not collinear with the second end of the housing.
  • the battery module includes a frame member including first and second sides.
  • the battery module further includes first and second battery cells located on respective first and second surfaces of the frame member.
  • the first battery cell includes a first housing and first and second electrical terminals.
  • the first housing is substantially rectangular and extends longitudinally along the first axis and vertically along the second axis.
  • the second axis is substantially perpendicular to the first axis.
  • the first housing includes first, second, third and fourth ends. The first and second ends of the first housing extend substantially parallel to the first axis.
  • the third and fourth ends of the first housing extend substantially parallel to the second axis.
  • the combined length of the first housing and the first and second electrical terminals in a direction parallel to the first axis is at least two times greater than the length of the first housing in a direction parallel to the second axis.
  • the first electrical terminal extends outward from the third end of the first housing in a direction substantially parallel to the first axis.
  • the first electrical terminal includes first and second edges extending substantially parallel to the first axis. The first edge of the first electrical terminal is located closer to the first end of the first housing than the second edge of the first electrical terminal. The first edge of the first electrical terminal is not collinear with the first end of the first housing.
  • the distance from the second end of the first housing to the second edge of the first electrical terminal is greater than the distance from the first end of the first housing to the first edge of the first electrical terminal.
  • the second electrical terminal extends outward from the fourth end of the first housing in a direction substantially parallel to the first axis.
  • the second electrical terminal includes first and second edges extending substantially parallel to the first axis.
  • the second edge of the second electrical terminal is located closer to the second end of the first housing than the first edge of the second electrical terminal.
  • the second edge of the second electrical terminal is not collinear with the second end of the first housing.
  • the distance from the first end of the first housing to the first edge of the second electrical terminal is greater than the distance from the second end of the first housing to the second edge of the second electrical terminal.
  • FIG. 1 is a view of a battery module according to one embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the battery module of Figure 1;
  • FIG. 3 is a side view of the battery module of FIG. 1;
  • FIG. 4 is another side view of the battery module of FIG. 1;
  • FIG. 5 is a side view of a first battery cell used in the battery module of FIG. 1;
  • FIG. 6 is a more detailed view of the battery cell of FIG. 5;
  • FIG. 7 is a side view of a second battery cell used in the battery module of FIG. 1.
  • a battery module 10 according to one embodiment of the present invention.
  • An advantage of the battery module 10 is that the battery module 10 allows for improved placement of the electrical terminals such that the battery module includes openings 110 and 120 for receiving interconnect boards therein. I have it. Therefore, this battery module 10 has an improved structural arrangement that is more easily installed in the electric vehicle.
  • the battery module 10 includes frame members 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, and 34, battery cells 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, and 68. , 70, 72, 74, 76, 78, 80, and interconnecting boards 100, 102.
  • frame members 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, and 34 are configured to fix the battery cells therein.
  • the frame members 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34 are made of plastic.
  • the frame member 20 includes a plate portion 150 and flange portions 152 and 154. These flange portions 152, 154 are coupled to respective first and second ends of the plate portion 150 and extend substantially perpendicular to the plate portion 150.
  • the frame member 20 includes one surface 156 and one surface 158 disposed to face the surface 156.
  • the battery cell 50 is disposed on one surface 156 of the frame member 20, and the battery cell 52 is disposed on one surface 158 of the frame member 20.
  • the frame member 22 includes a plate portion 170 and flange portions 172 and 174. These flange portions 172, 174 are coupled to respective first and second ends of the plate portion 170 and extend substantially at right angles to the plate portion 170.
  • the frame member 22 includes one surface 176 and one surface 178 disposed to face the surface 176.
  • the battery cell 54 is disposed on one surface 176 of the frame member 22 adjacent to the battery cell 53, and the battery cell 56 is disposed on one surface 178 of the frame member 22. have. This frame member 22 is coupled to both the frame member 20 and the frame member 24.
  • the frame member 24 includes a plate portion 190 and flange portions 192 and 194.
  • the flange portions 192, 194 are coupled to respective first and second ends of the plate portion 190 and extend substantially at right angles of the plate portion 190.
  • the frame member 24 includes one surface 196 and one surface 198 disposed to face the surface 196.
  • the battery cell 58 is disposed on one surface 196 of the frame member 24 adjacent to the battery cell 56, and the battery cell 60 is disposed on one surface 198 of the frame member 24. have.
  • Frame member 24 is coupled to both frame member 22 and frame member 26.
  • the frame member 26 includes a plate portion 210 and flange portions 212 and 214.
  • the flange portions 212, 214 are coupled to respective first and second ends of the plate portion 210 and extend substantially at right angles to the plate portion 210.
  • the frame member 26 includes one surface 216 and one surface 218 disposed to face the surface 216.
  • the battery cell 62 is disposed on one surface 216 of the frame member 26 adjacent to the battery cell 60, and the battery cell 64 is disposed on one surface 218 of the frame member 26. have.
  • Frame member 26 is coupled to both frame member 24 and frame member 28.
  • the frame member 28 includes a plate portion 230 and flange portions 232 and 234.
  • the flange portions 232, 234 are coupled to respective first and second ends of the plate portion 230 and extend substantially at right angles to the plate portion 230.
  • the frame member 28 includes one surface 236 and one surface 238 disposed to face the surface 236.
  • the battery cell 66 is disposed on one surface 236 of the frame member 28 adjacent to the battery cell 64, and the battery cell 68 is disposed on one surface 238 of the frame member 28. have.
  • Frame member 28 is coupled to both frame member 26 and frame member 30.
  • the frame member 30 includes a plate portion 250 and flange portions 252 and 254.
  • the flange portions 252, 254 extend substantially perpendicular to the plate portion 250 and are coupled to respective first and second ends of the plate portion 250.
  • the frame member 30 includes one surface 256 and one surface 258 disposed to face the surface 256.
  • the battery cell 70 is disposed on one surface 256 of the frame member 30 adjacent to the battery cell 68, and the battery cell 72 is disposed on one surface 258 of the frame member 30. have.
  • Frame member 30 is coupled to both frame member 28 and frame member 32.
  • the frame member 32 includes a plate portion 270 and flange portions 272 and 274.
  • the flange portions 272, 274 extend substantially perpendicular to the plate portion 270 and are coupled to respective first and second ends of the plate portion 270.
  • the frame member 32 includes one surface 276 and one surface 278 disposed to face the one surface 276.
  • the battery cell 74 is disposed on one surface 276 of the frame member 32 adjacent to the battery cell 72, and the battery cell 76 is disposed on one surface 278 of the frame member 32. have.
  • the frame member 32 is coupled to both the frame member 30 and the frame member 34.
  • the frame member 34 includes a plate portion 290 and flange portions 292 and 294. Flange portions 292 and 294 are coupled to respective first and second ends of plate portion 290 and extend substantially perpendicular to plate portion 290.
  • the frame member 34 includes one surface 296 and one surface 298 disposed to face the one surface 296.
  • the battery cell 78 is adjacent to the battery cell 76 and disposed on one surface 296 of the frame member 34, and the battery cell 80 is disposed on one surface 298 of the frame member 34. have.
  • the frame member 34 is coupled to the frame member 32.
  • the battery cells 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80 operate And to generate voltages.
  • the battery cells 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80 are interconnected boards 100, 102 is electrically connected in series. Since each of the battery cells 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80 has the same structure, only battery cells Only (62, 64) will be described in detail below.
  • the battery cell 64 includes a housing 400 and first and second electrical terminals 404 and 406.
  • the housing 400 is configured to receive an active material therein configured to generate an operating voltage at the first and second electrical terminals 404 and 406.
  • the housing 400 is made of plastic and is a substantially angular pouch-type housing.
  • the housing extends longitudinally along the first axis 410 and vertically along the second axis 412.
  • the second axis 412 is substantially perpendicular to the first axis 410.
  • the housing 400 includes a body portion 420, a flange portion 422, a first end 431, a second end 432, a third end 433, and a fourth end 434.
  • the body portion 420 accommodates therein a lithium-ion active material configured to generate a voltage between the first and second electrical terminals 404 and 406.
  • the body portion 420 is a substantially rectangular body portion, and the flange portion 422 extends substantially along the periphery of the rectangular body portion.
  • the first and second ends 431, 432 extend substantially parallel to the first axis 410.
  • the third and fourth ends 433 and 434 extend substantially parallel to the second axis 412.
  • the combined length of the housing 400 and the electrical terminals 404, 406 in a direction parallel to the first axis 410 eg, the length of B1
  • the housing in a direction parallel to the second axis 412). At least two times larger than the length of the 400) (eg, the length of A1).
  • the first electrical terminal 404 extends outward from the third end 433 of the housing 400 in a direction substantially parallel to the first axis 410 of the housing 400.
  • the first electrical terminal 404 includes first and second edges 451 and 452 extending substantially parallel to the first axis 410.
  • the first edge 451 of the first electrical terminal 404 is located closer to the first end 431 of the housing 400 than the second edge 452 of the first electrical terminal 404. In one embodiment, the first edge 451 of the first electrical terminal 404 is not collinear with the first end 431 of the housing 400.
  • the distance from the second end 432 of the housing 400 to the second edge 452 of the first electrical terminal 404 is the first end 431 of the housing 400. Greater than the distance from the first edge 451 of the first electrical terminal 404 to the first edge 451.
  • the distance from the second end 432 of the housing 400 to the second edge 452 of the first electrical terminal 404 is the first end 431 of the housing 400. At least two times larger than the distance from the first edge 451 of the first electrical terminal 404 to the first edge 451.
  • the second electrical terminal 406 extends outward from the fourth end 434 of the housing 400 in a direction substantially parallel to the first axis 410.
  • the second electrical terminal 406 includes first and second edges 461 and 462 extending in a direction substantially parallel to the first axis 410.
  • the second edge 462 of the second electrical terminal 406 is located closer to the second end 432 of the housing 400 than the first edge 461 of the second electrical terminal 406. In one embodiment, the second edge 462 of the second electrical terminal 406 is not collinear with the second end 432 of the housing 400.
  • the distance from the first end 431 of the housing 400 to the first edge 461 of the second electrical terminal 406 is the second end 432 of the housing 400. Greater than the distance from the second edge 462 of the second electrical terminal 406 (eg, the distance of C2). For example, in one embodiment, the distance from the first end 431 of the housing 400 to the first edge 461 of the second electrical terminal 406 is the second end 432 of the housing 400. At least twice as large as the distance from the second edge 462 of the second electrical terminal 406 to the second edge 462.
  • the battery cell 62 includes a housing 500 and first and second electrical terminals 504 and 506.
  • the housing 500 is configured to receive an active material therein configured to generate an operating voltage at the first and second electrical terminals 504 and 506.
  • the housing 500 is made of plastic and is a substantially angular pouch-type housing.
  • the housing 500 extends longitudinally along the first axis 510 and extends vertically along the second axis 512.
  • the second axis 512 is substantially perpendicular to the first axis 510.
  • the housing 500 includes a first end 531, a second end 532, a third end 533, and a fourth end 534.
  • the first and second ends 531, 532 extend substantially parallel to the first axis 510.
  • the third and fourth ends 533, 534 extend substantially parallel to the second axis 512.
  • the combined length of the housing 500 and the electrical terminals 504, 506 in the direction parallel to the first axis 510 eg, the length of B3 is equal to the housing (in the direction parallel to the second axis 512). At least two times greater than the length of the 500) (eg, the length of A3).
  • the first electrical terminal 504 extends outward from the third end 533 of the housing 500 in a direction substantially parallel to the first axis 510.
  • the first electrical terminal 504 includes first and second edges 551, 552 extending substantially parallel to the first axis 510.
  • the first edge 551 of the first electrical terminal 504 is located closer to the first end 531 of the housing 500 than the second edge 552 of the first electrical terminal 504. In one embodiment, the first edge 551 of the first electrical terminal 504 is not collinear with the first end 531 of the housing 500.
  • the distance from the second end 532 of the housing 500 to the second edge 552 of the first electrical terminal 504 is the first end 531 of the housing 500. Greater than the distance from the first edge 551 of the first electrical terminal 504 (for example, the distance of D3).
  • the distance from the second end 532 of the housing 500 to the second edge 552 of the first electrical terminal 504 is the first end 531 of the housing 500. At least two times larger than the distance from the first edge 551 of the first electrical terminal 504 to the first edge 551.
  • the second electrical terminal 506 extends outward from the fourth end 534 of the housing 500 in a direction substantially parallel to the first axis 510.
  • the second electrical terminal 506 includes first and second edges 561, 562 extending substantially parallel to the first axis 510.
  • the second edge 562 of the second electrical terminal 506 is located closer to the second end 532 of the housing 500 than the first edge 561 of the second electrical terminal 506. In one embodiment, the second edge 562 of the second electrical terminal 506 is not collinear with the second end 532 of the housing 500.
  • the distance from the first end 531 of the housing 500 to the first edge 561 of the second electrical terminal 506 is the second end 532 of the housing 500. Greater than the distance from the second edge 562 of the second electrical terminal 506 (eg, the distance of C4).
  • the distance from the first end 531 of the housing 500 to the first edge 561 of the second electrical terminal 506 is the second end 532 of the housing 500. At least twice as large as the distance from the second edge 562 of the second electrical terminal 406 to.
  • Planes 499 (shown in FIG. 5) extending through the second ends (eg, upper ends) of 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80.
  • Second edges (eg, upper edges) of the first electrical terminals are coplanar with each other.
  • a plane 497 (shown in FIG. 5) extending through the second edges of the electrical terminals 404, 504 and a plane extending through the second ends of the battery cells 64, 62.
  • the second edge 452 of the first electrical terminal 404 of the battery cells 64 is formed so that the first opening 110 is formed between the 499 (shown in FIG. 5). It is located on the same plane as the second edge 552 of the first electric terminal 504.
  • a second opening 120 is formed between the planes 601 (shown in FIG. 7) extending through the first ends (eg, bottom) of 70, 72, 74, 76, 78, 80.
  • the first edges of the second electrical terminals of the battery cells 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80 eg
  • the lower edges are coplanar with each other.
  • the cell so that a second opening 120 is formed between planes 601 (shown in FIG. 7) extending through the first ends of 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80
  • the first edge 461 of the second electrical terminal 406 of the cells 64 is coplanar with the first edge 561 of the second electrical terminal 506 of the battery cell 62.
  • the interconnect board 100 is coupled with the frame members in the first opening 110 and the battery cells 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80) electrically couple to each other.
  • the interconnect board 100 is the battery cells 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80 Is electrically connected in series.
  • interconnect board 100 includes battery cells 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80 Electrically parallel to each other.
  • the interconnection board 100 can be used to drive the operating parameters of the battery cells 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80. It may include a microprocessor that can be monitored.
  • the interconnect board 102 is coupled with the frame members in the second opening 120 and the battery cells 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74 76, 78, 80) electrically couple to each other.
  • the interconnect board 102 is battery cells 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80 each other. Is electrically connected in series.
  • the interconnect board 102 includes battery cells 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80 Electrically parallel to each other.
  • the interconnect board 102 monitors the operating parameters of the battery cells 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80. It may include a microprocessor capable of.
  • the battery modules and battery cells depicted in the present invention provide significant advantages over other battery cells and battery modules.
  • the battery module of the present invention the electrical elements can be easily installed on the battery module, so that the battery module can be installed more easily inside the electric vehicle, the respective first and second edges of the battery cell Provides a technical effect of using first and second electrical terminals located close together and on opposite ends of the battery cell.
  • the battery module according to the present invention reduces the unnecessary space of the electrical system by design change of some components while maintaining the internal configuration to the maximum, thereby providing an effect of providing a battery module with the maximum energy density.
  • the battery module according to the present invention can be installed on the first and second edges of the battery cell, so that the electrical elements can be easily installed on the battery module, the battery module can be installed more easily inside the electric vehicle. Provides a technical effect of using first and second electrical terminals located close together and located on opposite ends of the battery cell.

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Abstract

본 발명은 제 1 및 제 2 전지셀들을 포함하고 있는 전지모듈을 제공한다. 상기 제 1 전지셀은 하우징 및 제 1 및 제 2 전기단자들을 포함하고 있다. 상기 하우징은 제 1 축을 따라 세로로 연장되어 있고 제 2 축을 따라 수직으로 연장되어 있다. 상기 하우징은 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 단부들을 포함하고 있다. 상기 제 1 전기단자는 제 1 축에 평행한 방향에서 제 3 단부로부터 연장되어 있고, 상기 제 1 축에 대해 평행하게 연장되어 있는 제 1 및 제 2 엣지들을 포함하고 있다.

Description

전지모듈 및 전지셀
본 발명은 에너지 밀도를 높인 전지모듈 및 전지셀에 관한 것이다.
본 발명은 미국 특허 가출원 2013년 9월 26일에 출원된 제61/882,772호를 우선권으로 청구하고, 상기 가출원의 전체 내용은 본 출원에 참조로서 합체된다.
고에너지 밀도와 상대적으로 낮은 비용의 결과를 발생시킬 수 있는 전지셀용의 새로운 물질들은 여러 해 동안 연구되고 조사되어 왔다. 그러나, 전지셀의 화학은 20년이 넘도록 크게 변화되지 않고 있다. 비록 Li2MnO3의 구조를 포함하는 층상(layer-layer)인 Li-rich의 물질들 또는 Si계 물질들 등의 몇몇 물질들은 에너지 밀도를 증가시키는 것이 가능할 것이나, 그 물질들은 여러 해 동안 상업적으로 이용가능하지 않을 것이다. 본 출원의 발명자들은, 전기자동차의 다양성을 증가시키기 위해, 본 발명에서 설명하는 바와 같이 전지모듈의 공간을 줄인다면 전지모듈 에너지 밀도를 상대적으로 낮은 비용으로 증가시킬 수 있다고 인식하였다.
특히, 본 출원의 발명자들은 전기시스템의 불필요한 공간을 줄임으로써 전지시스템의 에너지 밀도를 최대화하기 위해, 상호접속 보드들(interconnect board) 및 와이어 하니스(wire harnesses)와 같은 전기 장치들의 향상된 배치를 가능하게하는 전기단자들의 향상된 배치를 가지는 전지셀 및 전지모듈에 대한 요구를 인식하고 있다. 높은 에너지 밀도의 전지모듈은 본 발명에서 묘사하는 전지셀 및 전지모듈을 이용하는 것에 의해 얻을 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 전지모듈 및 전지셀의 내부 구성들을 최대한 유지하면서 일부 구성의 설계 변경으로 전기시스템의 불필요한 공간을 줄임으로써, 에너지 밀도가 최대화된 전지모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지셀을 제공한다. 상기 전지셀은 실질적으로 각형의 하우징과 제 1 및 제 2 전기단자들을 포함하고 있다. 상기 하우징은 제 1 축을 따라 세로로 연장되어 있고 제 2 축을 따라 수직으로 연장되어 있다. 상기 제 2 축은 제 1 축에 대해 실질적으로 직각이다. 상기 하우징은 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 단부들을 포함하고 있다. 상기 제 1 및 제 2 단부들은 제 1 축에 대해 실질적으로 평행하게 연장되어 있다. 상기 제 3 및 제 4 단부들은 제 2 축에 대해 실질적으로 평행하게 연장되어 있다. 상기 제 1 축에 평행한 방향에서 하우징과 제 1 및 제 2 전기단자들의 합한 길이는 제 2 축에 평행한 방향에서 하우징의 길이보다 적어도 2배 이상 크다. 상기 제 1 전기단자는 제 1 축에 대해 실질적으로 평행한 방향에서 하우징의 제 3 단부로부터 바깥쪽으로 연장되어 있다. 상기 제 1 전기단자는 제 1 축에 대해 실질적으로 평행하게 연장되어 있는 제 1 및 제 2 엣지들을 포함하고 있다. 상기 제 1 전기단자의 제 1 엣지는 제 1 전기단자의 제 2 엣지 보다 하우징의 제 1 단부에 더 가깝게 위치해 있다. 상기 제 1 전기단자의 제 1 엣지는 하우징의 제 1 단부와 동일 선상에 있지 않다. 상기 하우징의 제 2 단부로부터 제 1 전기단자의 제 2 엣지까지의 거리는 하우징의 제 1 단부로부터 제 1 전기단자의 제 1 엣지까지의 거리보다 크다. 상기 제 2 전기단자는 제 1 축에 대해 실질적으로 평행한 방향에서 하우징의 제 4 단부로부터 바깥쪽으로 연장되어 있다. 상기 제 2 전기단자는 제 1 축에 대해 실질적으로 평행하게 연장되어 있는 제 1 및 제 2 엣지들을 포함하고 있다. 상기 제 2 전기단자의 제 2 엣지는 제 2 전기단자의 제 1 엣지 보다 하우징의 제 2 단부에 더 가깝게 위치해 있다. 상기 제 2 전기단자의 제 2 엣지는 하우징의 제 2 단부와 동일 선상에 있지 않다.
본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 전지모듈을 제공한다. 상기 전지모듈은 제 1 및 제 2 면들(sides)을 포함하는 프레임 부재를 포함하고 있다. 상기 전지모듈은 상기 프레임 부재의 각각의 제 1 및 제 2 면들 상에 위치해 있는 제 1 및 제 2 전지셀들을 추가로 포함하고 있다. 상기 제 1 전지셀은 제 1 하우징 및 제 1 및 제 2 전기단자들을 포함하고 있다. 상기 제 1 하우징은 실질적으로 각형이고 제 1 축을 따라 세로로 연장되어 있으며 제 2 축을 따라 수직으로 연장되어 있다. 상기 제 2 축은 제 1 축에 대해 실질적으로 수직이다. 상기 제 1 하우징은 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 단부들을 포함하고 있다. 상기 제 1 하우징의 제 1 및 제 2 단부들은 제 1 축에 실질적으로 평행하게 연장되어 있다. 상기 제 1 하우징의 제 3 및 제 4 단부들은 제 2 축에 실질적으로 평행하게 연장되어 있다. 상기 제 1 축에 평행한 방향에서 제 1 하우징과 제 1 및 제 2 전기단자들의 합한 길이는 제 2 축에 평행한 방향에서 제 1 하우징의 길이보다 적어도 2배 이상 크다. 상기 제 1 전기단자는 제 1 축에 실질적으로 평행한 방향에서 제 1 하우징의 제 3 단부로부터 바깥쪽으로 연장되어 있다. 상기 제 1 전기단자는 제 1 축에 실질적으로 평행하게 연장되어 있는 제 1 및 제 2 엣지들을 포함하고 있다. 상기 제 1 전기단자의 제 1 엣지는 제 1 전기단자의 제 2 엣지 보다 제 1 하우징의 제 1 단부에 더 가깝게 위치해 있다. 상기 제 1 전기단자의 제 1 엣지는 제 1 하우징의 제 1 단부와 동일 선상에 있지 않다. 상기 제 1 하우징의 제 2 단부로부터 제 1 전기단자의 제 2 엣지까지의 거리는 제 1 하우징의 제 1 단부로부터 제 1 전기단자의 제 1 엣지까지의 거리 보다 크다. 상기 제 2 전기단자는 제 1 축에 실질적으로 평행한 방향에서 제 1 하우징의 제 4 단부로부터 바깥쪽으로 연장되어 있다. 상기 제 2 전기단자는 제 1 축에 실질적으로 평행하게 연장되어 있는 제 1 및 제 2 엣지를 포함하고 있다. 상기 제 2 전기단자의 제 2 엣지는 제 2 전기단자의 제 1 엣지 보다 상기 제 1 하우징의 제 2 단부에 더 가깝게 위치해 있다. 상기 제 2 전기단자의 제 2 엣지는 제 1 하우징의 제 2 단부와 동일 선상에 있지 않다. 상기 제 1 하우징의 제 1 단부로부터 제 2 전기단자의 제 1 엣지까지의 거리는 제 1 하우징의 제 2 단부로부터 제 2 전기단자의 제 2 엣지까지의 거리보다 크다.
도 1은 하나의 실시예에 따른 전지모듈에 대한 도면이다;
도 2는 도 1의 전지모듈의 단면도이다;
도 3은 도 1의 전지모듈의 측면도이다;
도 4는 도 1의 전지모듈의 또 다른 측면도이다;
도 5는 도 1의 전지모듈에 사용되고 있는 제 1 전지셀의 측면도이다;
도 6은 도 5의 전지셀의 좀더 상세한 도면이다;
도 7은 도 1의 전지모듈에 사용되고 있는 제 2 전지셀의 측면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지모듈(10)이 도시되어 있다. 전지모듈(10)의 이점은 전지모듈이 상호연결 보드(interconnect board)를 그 안에 수용하기 위한 개구부들(open region: 110, 120)을 포함하도록, 전지모듈(10)이 전기단자들의 향상된 배치를 가지고 있는 것이다. 따라서, 이러한 전지모듈(10)은 전기자동차 내에 좀더 쉽게 설치되는 향상된 구조적인 배치를 가진다. 전지모듈(10)은 프레임 부재들(20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34), 전지셀들(50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80), 및 상호연결 보드들(100, 102)을 포함하고 있다.
이러한 프레임 부재들(20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34)은 그 내부에 전지셀들을 고정하기 위해 구성되어 있다. 하나의 실시예에서, 프레임 부재들(20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34)은 플라스틱으로 이루어져 있다.
도 2를 참조하면, 프레임 부재(20)는 플레이트부(plate portion: 150)와 플랜지부들(flange portion: 152, 154)을 포함하고 있다. 이러한 플랜지부들(152, 154)은 플레이트부(150)의 각각의 제 1 및 제 2 단부들에 결합되어있고 플레이트부(150)에 실질적으로 직각으로 연장되어 있다. 프레임 부재(frame member:20)는 일면(156)과 이러한 일면(156)과 대향하여 배치되어 있는 일면(158)을 포함하고 있다. 전지셀(50)은 프레임 부재(20)의 일면(156) 상에 배치되어있고, 전지셀(52)은 프레임 부재(20)의 일면(158) 상에 배치되어 있다.
프레임 부재(22)는 플레이트부(170)와 플랜지부들(172, 174)을 포함하고 있다. 이러한 플랜지부들(172, 174)은 플레이트부(170)의 각각의 제 1 및 제 2 단부들에 결합되어있고 플레이트부(170)에 실질적으로 직각으로 연장되어 있다. 프레임 부재(22)는 일면(176)과 이러한 일면(176)과 대향하여 배치되어 있는 일면(178)을 포함하고 있다. 전지셀(54)은 전지셀(53)과 인접하여 프레임 부재(22)의 일면(176) 상에 배치되어 있고, 전지셀(56)은 프레임 부재(22)의 일면(178) 상에 배치되어 있다. 이러한 프레임 부재(22)는 프레임 부재(20) 및 프레임 부재(24) 둘 모두에 결합되어 있다.
프레임 부재(24)는 플레이트부(190)와 플랜지부들(192, 194)을 포함하고 있다. 플랜지부들(192, 194)은 플레이트부(190)의 각각의 제 1 및 제 2 단부들에 결합되어 있고 플레이트부(190)의 실질적으로 직각으로 연장되어 있다. 프레임 부재(24)는 일면(196)과 이러한 일면(196)과 대향하여 배치되어 있는 일면(198)을 포함하고 있다. 전지셀(58)은 전지셀(56)에 인접하여 프레임 부재(24)의 일면(196) 상에 배치되어 있고, 전지셀(60)은 프레임 부재(24)의 일면(198) 상에 배치되어있다. 프레임 부재(24)는 프레임 부재(22) 및 프레임 부재(26) 모두에 결합되어 있다.
프레임 부재(26)는 플레이트부(210) 및 플랜지부들(212, 214)을 포함하고 있다. 플랜지부들(212, 214)은 플레이트부(210)의 각각의 제 1 및 제 2 단부들에 결합되어 있고 플레이트부(210)에 실질적으로 직각으로 연장되어 있다. 프레임 부재(26)는 일면(216) 및 이러한 일면(216)에 대향하여 배치되어 있는 일면(218)을 포함하고 있다. 전지셀(62)은 전지셀(60)에 인접하여 프레임 부재(26)의 일면(216) 상에 배치되어 있고, 전지셀(64)은 프레임 부재(26)의 일면(218) 상에 배치되어 있다. 프레임 부재(26)는 프레임 부재(24) 및 프레임 부재(28) 모두에 결합되어 있다.
프레임 부재(28)는 플레이트부(230) 및 플랜지부들(232, 234)을 포함하고 있다. 플랜지부들(232, 234)은 플레이트부(230)의 각각의 제 1 및 제 2 단부들에 결합되어 있고 플레이트부(230)에 실질적으로 직각으로 연장되어 있다. 프레임 부재(28)는 일면(236) 및 이러한 일면(236)에 대향하여 배치되어 있는 일면(238)을 포함하고 있다. 전지셀(66)은 전지셀(64)에 인접하여 프레임 부재(28)의 일면(236) 상에 배치되어 있고, 전지셀(68)은 프레임 부재(28)의 일면(238) 상에 배치되어 있다. 프레임 부재(28)는 프레임 부재(26) 및 프레임 부재(30) 모두에 결합되어 있다.
프레임 부재(30)는 플레이트부(250) 및 플랜지부들(252, 254)을 포함하고 있다. 플랜지부들(252, 254)은 플레이트부(250)에 실질적으로 직각으로 연장되어 있고 플레이트부(250)의 각각의 제 1 및 제 2 단부들에 결합되어 있다. 프레임 부재(30)는 일면(256) 및 이러한 일면(256)에 대향하여 배치되어 있는 일면(258)을 포함하고 있다. 전지셀(70)은 전지셀(68)과 인접하여 프레임 부재(30)의 일면(256) 상에 배치되어 있고, 전지셀(72)은 프레임 부재(30)의 일면(258) 상에 배치되어 있다. 프레임 부재(30)는 프레임 부재(28) 및 프레임 부재(32) 모두에 결합되어 있다.
프레임 부재(32)는 플레이트부(270) 및 플랜지부들(272, 274)을 포함하고 있다. 플랜지부들(272, 274)은 플레이트부(270)에 실질적으로 직각으로 연장되어 있고 플레이트부(270)의 각각의 제 1 및 제 2 단부들에 결합되어 있다. 프레임 부재(32)는 일면(276) 및 이러한 일면(276)에 대향하여 배치되어 있는 일면(278)을 포함하고 있다. 전지셀(74)은 전지셀(72)에 인접하여 프레임 부재(32)의 일면(276) 상에 배치되어 있고, 전지셀(76)은 프레임 부재(32)의 일면(278) 상에 배치되어 있다. 프레임 부재(32)는 프레임 부재(30) 및 프레임 부재(34) 모두에 결합되어 있다.
프레임 부재(34)는 플레이트부(290) 및 플랜지부들(292, 294)를 포함하고 있다. 플랜지부들(292, 294)은 플레이트부(290)의 각각의 제 1 및 제 2 단부들에 결합되어 있고 플레이트부(290)에 실질적으로 직각으로 연장되어 있다. 프레임 부재(34)는 일면(296) 및 이러한 일면(296)에 대향하여 배치되어 있는 일면(298)을 포함하고 있다. 전지셀(78)은 전지셀(76)에 인접하고 프레임 부재(34)의 일면(296) 상에 배치되어 있고, 전지셀(80)은 프레임 부재(34)의 일면(298) 상에 배치되어 있다. 프레임 부재(34)는 프레임 부재(32)에 결합되어 있다.
도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 전지셀들(50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80)은 작동전압들을 발생시키도록 구성되어 있다. 하나의 실시예에서, 전지셀들(50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80)은 상호연결 보드들(100, 102)을 사용하여 전기적으로 직렬 연결되어 있다. 각각의 전지셀들(50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80)은 동일한 구조를 가지고 있기 때문에, 오직 전지셀들(62, 64)만을 아래에서 구체적으로 묘사하도록 하겠다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 전지셀(64)이 도시되어 있다. 전지셀(64)은 하우징(400) 및 제 1 및 제 2 전기단자들(404, 406)을 포함하고 있다. 하우징(400)은 제 1 및 제 2 전기단자들(404, 406)에 작동전압을 발생시키기 위해 구성되어 있는 활물질(active material)을 그 내부에 수용하도록 구성되어 있다.
하나의 실시예에서, 하우징(400)은 플라스틱으로 이루어져있고 실질적으로 각형의 파우치-타입의 하우징이다. 하우징은 제 1 축(410)을 따라 세로로 연장되어 있고 제 2 축(412)을 따라 수직으로 연장되어 있다. 제 2 축(412)은 제 1 축(410)에 대해 실질적으로 직각이다. 하우징(400)은 본체부(420), 플랜지부(422), 제 1 단부(431), 제 2 단부(432), 제 3 단부(433), 및 제 4 단부(434)를 포함하고 있다. 하나의 실시예에서, 본체부(420)는 제 1 및 제 2 전기단자들(404, 406) 사이에 전압이 발생되도록 구성되어 있는 리튬-이온 활물질을 그 내부에 수용하고 있다.
또한, 본체부(420)는 실질적으로 각형의 본체부이고, 플랜지부(422)는 실질적으로 각형의 본체부의 주변을 따라 연장되어있다. 제 1 및 제 2 단부들(431, 432)은 제 1 축(410)에 실질적으로 평행하게 연장되어 있다. 제 3 및 제 4 단부들(433, 434)은 제 2 축(412)에 실질적으로 평행하게 연장되어 있다. 제 1 축(410)에 평행한 방향에서 하우징(400)과 전기단자들(404, 406)의 합한 길이(예를 들면, B1의 길이)는 제 2 축(412)에 평행한 방향에서 하우징(400)의 길이(예를 들면, A1의 길이) 보다 적어도 2배 이상 크다.
제 1 전기단자(404)는 하우징(400)의 제 1 축(410)에 실질적으로 평행한 방향에서 하우징(400)의 제 3 단부(433)로부터 바깥쪽으로 연장되어 있다. 제 1 전기단자(404)는 제 1 축(410)에 실질적으로 평행하게 연장되어 있는 제 1 및 제 2 엣지들(451, 452)을 포함하고 있다. 제 1 전기단자(404)의 제 1 엣지(451)는 제 1 전기단자(404)의 제 2 엣지(452) 보다 하우징(400)의 제 1 단부(431)에 더 가깝게 위치해 있다. 하나의 실시예에서, 제 1 전기단자(404)의 제 1 엣지는(451)은 하우징(400)의 제 1 단부(431)와 동일 선상에 있지 않다.
하우징(400)의 제 2 단부(432)로부터 제 1 전기단자(404)의 제 2 엣지(452)까지의 거리(예를 들면, C1의 거리)는 하우징(400)의 제 1 단부(431)로부터 제 1 전기단자(404)의 제 1 엣지(451)까지의 거리 보다 크다. 예를 들면, 하나의 실시예에서, 하우징(400)의 제 2 단부(432)로부터 제 1 전기단자(404)의 제 2 엣지(452)까지의 거리는 하우징(400)의 제 1 단부(431)로부터 제 1 전기단자(404)의 제 1 엣지(451)까지의 거리 보다 적어도 2배 이상 크다.
제 2 전기단자(406)는 제 1 축(410)에 실질적으로 평행한 방향에서 하우징(400)의 제 4 단부(434)로부터 바깥쪽으로 연장되어 있다. 제 2 전기단자(406)는 제 1 축(410)에 실질적으로 평행한 방향으로 연장되어 있는 제 1 및 제 2 엣지들(461, 462)을 포함하고 있다. 제 2 전기단자(406)의 제 2 엣지(462)는 제 2 전기단자(406)의 제 1 엣지(461) 보다 하우징(400)의 제 2 단부(432)에 더 가깝게 위치해 있다. 하나의 실시예에서, 제 2 전기단자(406)의 제 2 엣지(462)는 하우징(400)의 제 2 단부(432)와 동일 선상에 있지 않다.
하우징(400)의 제 1 단부(431)로부터 제 2 전기단자(406)의 제 1 엣지(461)까지의 거리(예를 들면, D2의 거리)는 하우징(400)의 제 2 단부(432)로부터 제 2 전기단자(406)의 제 2 엣지(462)까지의 거리(예를 들면, C2의 거리)보다 크다. 예를 들면, 하나의 실시예에서, 하우징(400)의 제 1 단부(431)로부터 제 2 전기단자(406)의 제 1 엣지(461)까지의 거리는 하우징(400)의 제 2 단부(432)로부터 제 2 전기단자(406)의 제 2 엣지(462)까지의 거리보다 적어도 2배 이상 크다.
도 7을 참조하면, 전지셀(62)이 도시되어 있다. 전지셀(62)은 하우징(500) 및 제 1 및 제 2 전기단자들(504, 506)을 포함하고 있다. 하우징(500)은 제 1 및 제 2 전기단자들(504, 506)에 작동전압을 발생시키도록 구성되어 있는 활물질을 그 내부에 수용하도록 구성되어 있다. 하나의 실시예에서, 하우징(500)은 플라스틱으로 구성되어 있고 실질적으로 각형의 파우치-타입의 하우징이다. 하우징(500)은 제 1 축(510)을 따라 세로로 연장되어 있고 제 2 축(512)을 따라 수직으로 연장되어 있다. 제 2 축(512)은 제 1 축(510)에 대해 실질적으로 직각이다. 하우징(500)은 제 1 단부(531), 제 2 단부(532), 제 3 단부(533), 및 제 4 단부(534)를 포함하고 있다. 제 1 및 제 2 단부들(531, 532)은 제 1 축(510)에 실질적으로 평행하게 연장되어 있다. 제 3 및 제 4 단부들(533, 534)은 제 2 축(512)에 실질적으로 평행하게 연장되어 있다. 제 1 축(510)에 평행한 방향에서 하우징(500) 및 전기단자들(504, 506)의 합한 길이(예를 들면, B3의 길이)는 제 2 축(512)에 평행한 방향에서 하우징(500)의 길이(예를 들면, A3의 길이)보다 적어도 2배 이상 크다.
제 1 전기단자(504)는 제 1 축(510)에 실질적으로 평행한 방향에서 하우징(500)의 제 3 단부(533)로부터 바깥쪽으로 연장되어 있다. 제 1 전기단자(504)는 제 1 축(510)에 실질적으로 평행하게 연장되어 있는 제 1 및 제 2 엣지들(551, 552)을 포함하고 있다. 제 1 전기단자(504)의 제 1 엣지(551)는 제 1 전기단자(504)의 제 2 엣지(552) 보다 하우징(500)의 제 1 단부(531)에 더 가깝게 위치해 있다. 하나의 실시예에서, 제 1 전기단자(504)의 제 1 엣지(551)는 하우징(500)의 제 1 단부(531)와 동일 선상에 있지 않다.
하우징(500)의 제 2 단부(532)로부터 제 1 전기단자(504)의 제 2 엣지(552)까지의 거리(예를 들면, C3의 거리)는 하우징(500)의 제 1 단부(531)로부터 제 1 전기단자(504)의 제 1 엣지(551)까지의 거리(예를 들면, D3의 거리)보다 크다. 예를 들면, 하나의 실시예에서, 하우징(500)의 제 2 단부(532)로부터 제 1 전기단자(504)의 제 2 엣지(552)까지의 거리는 하우징(500)의 제 1 단부(531)로부터 제 1 전기단자(504)의 제 1 엣지(551)까지의 거리보다 적어도 2배 이상 크다.
제 2 전기단자(506)는 제 1 축(510)에 실질적으로 평행한 방향에서 하우징(500)의 제 4 단부(534)로부터 바깥쪽으로 연장되어 있다. 제 2 전기단자(506)는 제 1 축(510)에 대해 실질적으로 평행하게 연장되어 있는 제 1 및 제 2 엣지들(561, 562)을 포함하고 있다. 제 2 전기단자(506)의 제 2 엣지(562)는 제 2 전기단자(506)의 제 1 엣지(561) 보다 하우징(500)의 제 2 단부(532)에 더 가깝게 위치해 있다. 하나의 실시예에서, 제 2 전기단자(506)의 제 2 엣지(562)는 하우징(500)의 제 2 단부(532)와 동일 선상에 있지 않다.
하우징(500)의 제 1 단부(531)로부터 제 2 전기단자(506)의 제 1 엣지(561)까지의 거리(예를 들면, D4의 거리)는 하우징(500)의 제 2 단부(532)로부터 제 2 전기단자(506)의 제 2 엣지(562)까지의 거리(예를 들면, C4의 거리)보다 크다. 예를 들면, 하나의 실시예에서, 하우징(500)의 제 1 단부(531)로부터 제 2 전기단자(506)의 제 1 엣지(561)까지의 거리는 하우징(500)의 제 2 단부(532)로부터 제 2 전기단자(406)의 제 2 엣지(562)까지의 거리보다 적어도 2배 이상 크다.
도 1 및 도 5 내지 도 7을 참조하면, 제 1 전기단자들의 제 2 엣지들을 통해 연장되어 있는 평면(497, 도 5에 도시됨)과 전지셀들(50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80)의 제 2 단부들(예를 들면, 상단부들)을 통해 연장되어 있는 평면(499, 도 5에 도시됨) 사이에 제 1 개구부(110)가 형성되도록, 전지셀들(50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80)의 제 1 전기단자들의 제 2 엣지들(예를 들면, 상부 엣지들)은 서로 동일 평면상에 위치해 있다. 예를 들면, 전기단자들(404, 504)의 제 2 엣지들을 통해 연장되어 있는 평면(497, 도 5에 도시됨)과 전지셀들(64, 62)의 제 2 단부들을 통해 연장되어 있는 평면(499, 도 5에 도시됨) 사이에 제 1 개구부(110)가 형성되도록, 전지셀들(64)의 제 1 전기단자(404)의 제 2 엣지(452)는 전지셀(62)의 제 1 전기단자(504)의 제 2 엣지(552)와 동일 평면상에 위치해 있다.
또한, 제 2 전기단자들의 제 1 엣지들을 통해 연장되어 있는 평면(599, 도 7에 도시됨)과 전지셀들(50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80)의 제 1 단부들(예를 들면, 하단부)을 통해 연장되어 있는 평면(601, 도 7에 도시됨) 사이에 제 2 개구부(120)가 형성되도록, 전지셀들(50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80)의 제 2 전기단자들의 제 1 엣지들(예를 들면, 하부 엣지들)은 서로 동일 평면상에 위치해 있다. 예를 들면, 전기단자들(406, 506)의 제 1 엣지들을 통해 연장되어 있는 평면(599, 도 7에 도시됨)과 전지셀들(50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80)의 제 1 단부들을 통해 연장되어 있는 평면(601, 도 7에 도시됨) 사이에 제 2 개구부(120)가 형성되도록, 전지셀들(64)의 제 2 전기단자(406)의 제 1 엣지(461)는 전지셀(62)의 제 2 전기단자(506)의 제 1 엣지(561)와 동일 평면상에 위치해 있다.
상호연결 보드(100)는 제 1 개구부(110) 안에서 프레임 부재들과 결합되고 전지셀들(50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80) 서로를 전기적으로 연결(couple)한다. 하나의 실시예에서, 상호연결 보드(100)는 전지셀들(50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80) 서로를 전기적으로 직렬 연결한다. 또 하나의 실시예에서, 상호연결 보드(100)는 전지셀들(50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80) 서로를 전기적으로 병렬 연결한다. 게다가, 상호연결 보드(100)는 전지셀들(50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80)의 운전 파라 미터들을 모니터 할 수 있는 마이크로프로세서를 포함할 수 있다.
상호연결 보드(102)는 제 2 개구부(120) 안에서 프레임 부재들과 결합되어 있고 전지셀들(50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80) 서로를 전기적으로 연결(couple)한다. 하나의 실시예에서, 상호연결 보드(102)는 전지셀들(50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80) 서로를 전기적으로 직렬 연결한다. 또 하나의 실시예에서, 상호연결 보드(102)는 전지셀들(50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80) 서로를 전기적으로 병렬 연결한다. 게다가, 상호연결 보드(102)는 전지셀들(50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80)의 운전 파라미터들을 모니터 할 수 있는 마이크로프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명에서 묘사하고 있는 전지모듈 및 전지셀은 다른 전지셀들 및 전지모듈들에 비해 상당한 이점을 제공한다. 특히, 본 발명의 전지모듈은, 전기 요소들이 전지모듈 상에 손쉽게 설치될 수 있고, 전지모듈이 전기자동차 내부에 좀더 용이하게 설치될 수 있도록, 전지셀의 각각의 제 1 및 제 2 엣지들에 가깝게 위치하고 전지셀의 반대편 단부들 상에 위치하고 있는 제 1 및 제 2 전기단자들을 사용하는 기술적 효과를 제공한다.
이상 본 발명을 단지 몇 가지의 한정된 수의 실시예와 연관 지어 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시예에 국한되지 않음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 오히려, 본 발명은, 언급되진 않았지만 본 발명의 범주와 내용에 상응하는, 그 어떠한 변형, 변경, 대체 또는 동등한 배열을 결합함으로써 수정이 가능할 것이다. 추가로, 본 발명의 다양한 실시예를 설명하였지만, 본 발명의 형태들은 전술된 단지 몇 개의 실시예들만을 포함하는 것으로 해석될 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기의 설명만으로 한정되는 것은 아니다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지모듈은 내부 구성을 최대한 유지하면서 일부 구성의 설계 변경으로 전기시스템의 불필요한 공간을 줄임으로써, 에너지 밀도가 최대화된 전지모듈을 제공하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 전지모듈은 전기 요소들이 전지모듈 상에 손쉽게 설치될 수 있고, 전지모듈이 전기자동차 내부에 좀더 용이하게 설치될 수 있도록, 전지셀의 각각의 제 1 및 제 2 엣지들에 가깝게 위치하고 전지셀의 대향 단부들 상에 위치하고 있는 제 1 및 제 2 전기단자들을 사용하는 기술적 효과를 제공한다.

Claims (14)

  1. 전지셀은 실질적으로 각형의 하우징(housing)과 제 1 및 제 2 전기단자들(electrical terminal)을 포함하고 있고, 상기 하우징은 제 1 축을 따라 세로로 연장되어 있고 제 2 축을 따라 수직으로 연장되어 있으며; 상기 제 2 축은 제 1 축에 대해 실질적으로 직각이고, 상기 하우징은 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 단부들을 포함하고 있으며, 상기 제 1 및 제 2 단부들은 제 1 축에 대해 실질적으로 평행하게 연장되어 있고, 상기 제 3 및 제 4 단부들은 제 2 축에 대해 실질적으로 평행하게 연장되어 있으며; 상기 제 1 축에 평행한 방향에서 하우징과 제 1 및 제 2 전기단자들의 합한 길이는 제 2 축에 평행한 방향에서 하우징의 길이보다 적어도 2배 이상 크고;
    상기 제 1 전기단자는 제 1 축에 대해 실질적으로 평행한 방향에서 하우징의 제 3 단부로부터 바깥쪽으로 연장되어 있고, 상기 제 1 전기단자는 제 1 축에 대해 실질적으로 평행하게 연장되어 있는 제 1 및 제 2 엣지들(edges)을 포함하고 있으며, 상기 제 1 전기단자의 제 1 엣지는 제 1 전기단자의 제 2 엣지 보다 하우징의 제 1 단부에 더 가깝게 위치해 있고, 상기 제 1 전기단자의 제 1 엣지는 하우징의 제 1 단부와 동일 선상에 있지 않으며;
    상기 하우징의 제 2 단부로부터 제 1 전기단자의 제 2 엣지까지의 거리는 하우징의 제 1 단부로부터 제 1 전기단자의 제 1 엣지까지의 거리보다 크고;
    상기 제 2 전기단자는 제 1 축에 대해 실질적으로 평행한 방향에서 하우징의 제 4 단부로부터 바깥쪽으로 연장되어 있고, 상기 제 2 전기단자는 제 1 축에 대해 실질적으로 평행하게 연장되어 있는 제 1 및 제 2 엣지들을 포함하고 있으며, 상기 제 2 전기단자의 제 2 엣지는 제 2 전기단자의 제 1 엣지 보다 하우징의 제 2 단부에 더 가깝게 위치해 있고, 상기 제 2 전기단자의 제 2 엣지는 하우징의 제 2 단부와 동일 선상에 있지 않으며;
    상기 하우징의 제 1 단부로부터 제 2 전기단자의 제 1 엣지까지의 거리는 하우징의 제 2 단부로부터 제 2 전기단자의 제 2 엣지까지의 거리 보다 큰 것을 특징으로 하는 전지셀.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 실질적으로 각형의 하우징은 실질적으로 각형의 파우치-타입(pouch-type)의 하우징을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 실질적으로 각형의 하우징은 실질적으로 각형의 본체부(substantially rectangular-shaped central body portion) 및 상기 실질적으로 각형의 본체부의 주변을 따라 연장되어있는 플랜지부(flange portion)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지셀.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징의 제 2 단부로부터 제 1 전기단자의 제 2 엣지까지의 거리는 하우징의 제 1 단부로부터 제 1 전기단자의 제 1 엣지까지의 거리보다 적어도 2배 이상 큰 것을 특징으로 하는 전지셀.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징의 제 1 단부로부터 제 2 전기단자의 제 1 엣지까지의 거리는 하우징의 제 2 단부로부터 제 2 전기단자의 제 2 엣지까지의 거리보다 적어도 2배 이상 큰 것을 특징으로 하는 전지셀.
  6. 전지모듈은,
    제 1 및 제 2 면들(sides)을 포함하는 프레임 부재; 및
    상기 프레임 부재의 각각의 제 1 및 제 2 면들 상에 위치해 있는 제 1 및 제 2 전지셀들;
    을 포함하고 있고,
    상기 제 1 전지셀은 제 1 하우징 및 제 1 및 제 2 전기단자들을 포함하고 있으며, 상기 제 1 하우징은 실질적으로 각형이고 제 1 축을 따라 세로로 연장되어 있으며 제 2 축을 따라 수직으로 연장되어 있고; 상기 제 2 축은 제 1 축에 대해 실질적으로 수직이고, 상기 제 1 하우징은 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 단부들을 포함하고 있으며, 상기 제 1 하우징의 제 1 및 제 2 단부들은 제 1 축에 실질적으로 평행하게 연장되어 있고, 상기 제 1 하우징의 제 3 및 제 4 단부들은 제 2 축에 실질적으로 평행하게 연장되어 있으며; 상기 제 1 축에 평행한 방향에서 제 1 하우징과 제 1 및 제 2 전기단자들의 합한 길이는 제 2 축에 평행한 방향에서 제 1 하우징의 길이보다 적어도 2배 이상 크고;
    상기 제 1 전기단자는 제 1 축에 실질적으로 평행한 방향에서 제 1 하우징의 제 3 단부로부터 바깥쪽으로 연장되어 있으며, 상기 제 1 전기단자는 제 1 축에 실질적으로 평행하게 연장되어 있는 제 1 및 제 2 엣지들을 포함하고 있고, 상기 제 1 전기단자의 제 1 엣지는 제 1 전기단자의 제 2 엣지 보다 제 1 하우징의 제 1 단부에 더 가깝게 위치해 있으며, 상기 제 1 전기단자의 제 1 엣지는 제 1 하우징의 제 1 단부와 동일 선상에 있지 않으며;
    상기 제 1 하우징의 제 2 단부로부터 제 1 전기단자의 제 2 엣지까지의 거리는 제 1 하우징의 제 1 단부로부터 제 1 전기단자의 제 1 엣지까지의 거리 보다 크고;
    상기 제 2 전기단자는 제 1 축에 실질적으로 평행한 방향에서 제 1 하우징의 제 4 단부로부터 바깥쪽으로 연장되어 있고, 상기 제 2 전기단자는 제 1 축에 실질적으로 평행하게 연장되어 있는 제 1 및 제 2 엣지를 포함하고 있으며, 상기 제 2 전기단자의 제 2 엣지는 제 2 전기단자의 제 1 엣지 보다 상기 제 1 하우징의 제 2 단부에 더 가깝게 위치해 있고, 상기 제 2 전기단자의 제 2 엣지는 제 1 하우징의 제 2 단부와 동일 선상에 있지 않으며; 및
    상기 제 1 하우징의 제 1 단부로부터 제 2 전기단자의 제 1 엣지까지의 거리는 제 1 하우징의 제 2 단부로부터 제 2 전기단자의 제 2 엣지까지의 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 하우징은 실질적으로 각형의 파우치-타입 하우징을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 하우징은 실질적으로 각형의 본체부와, 상기 실질적으로 각형의 본체부의 주변을 따라 연장되어 있는 플랜지부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 전지셀은 제 2 하우징 및 제 3 및 제 4 전기단자들을 포함하고 있고, 상기 제 2 하우징은 실질적으로 각형이고 제 3 축을 따라 세로로 연장되어 있으며 제 4 축을 따라 수직으로 연장되어 있고, 상기 제 4 축은 제 3 축에 실질적으로 직각이고, 상기 제 2 하우징은 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 단부들을 포함하고 있으며, 상기 제 2 하우징의 제 1 및 제 2 단부들은 제 3 축에 실질적으로 평행하게 연장되어 있고, 상기 제 3 및 제 4 단부들은 제 4 축에 실질적으로 평행하게 연장되어 있으며; 상기 제 3 축에 평행한 방향에서 제 2 하우징과 제 3 및 제 4 전기단자들의 합한 길이는 제 4 축에 평행한 방향에서 제 2 하우징의 길이보다 적어도 2배 이상 크고;
    상기 제 3 전기단자는 제 3 축에 실질적으로 평행한 방향에서 제 2 하우징의 제 3 단부로부터 바깥쪽으로 연장되어 있으며, 상기 제 3 전기단자는 제 3 축에 실질적으로 평행하게 연장되어 있는 제 1 및 제 2 엣지들을 포함하고 있고, 상기 제 3 전기단자의 제 1 엣지는 제 3 전기단자의 제 2 엣지 보다 제 2 하우징의 제 1 단부에 더 가깝게 위치해 있으며, 상기 제 3 전기단자의 제 1 엣지는 제 2 하우징의 제 1 단부와 동일 선상에 있지 않고;
    상기 제 2 하우징의 제 2 단부로부터 제 3 전기단자의 제 2 엣지까지의 거리는 제 2 하우징의 제 1 단부로부터 제 3 전기단자의 제 1 엣지까지의 거리보다 크며;
    상기 제 4 전기단자는 제 3 축에 실질적으로 평행한 방향에서 제 2 하우징의 제 4 단부로부터 바깥쪽으로 연장되어 있고, 상기 제 4 전기단자는 제 3 축에 실질적으로 평행하게 연장되어 있는 제 1 및 제 2 엣지들을 포함하고 있으며, 상기 제 4 전기단자의 제 2 엣지는 제 4 전기단자의 제 1 엣지 보다 제 2 하우징의 제 2 단부에 더 가깝게 위치해 있고, 상기 제 4 전기단자의 제 2 엣지는 제 2 하우징의 제 2 단부와 동일 선상에 있지 않으며;
    상기 제 2 하우징의 제 1 단부로부터 제 4 전기단자의 제 1 엣지까지의 거리는 제 2 하우징의 제 2 단부로부터 제 4 전기단자의 제 2 엣지까지의 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 3 전기단자들의 각각의 제 2 엣지들을 통해 연장되어 있는 평면(plane)과 제 1 및 제 2 전지셀들의 각각의 제 2 단부들을 통해 연장되어 있는 또 다른 평면 사이에 제 1 개구부(open region)가 형성되도록, 상기 제 1 전기셀의 제 1 전기단자의 제 2 엣지는 제 2 전지셀의 제 3 전기단자의 제 2 엣지와 동일 평면상에 위치해 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 개구부에는 상호연결 보드(interconnect board)의 일부분이 위치해 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 및 제 4 전기단자들의 각각의 제 1 엣지들을 통해 연장되어 있는 평면과 제 1 및 제 2 전지셀들의 각각의 제 1 단부들을 통해 연장되어 있는 또 다른 평면 사이에 제 2 개구부가 형성되도록, 상기 제 1 전기셀의 제 2 전기단자의 제 1 엣지는 제 2 전지셀의 제 4 전기단자의 제 1 엣지와 동일 평면상에 위치해 있는 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  13. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 하우징의 제 2 단부로부터 제 1 전기단자의 제 2 엣지까지의 거리는 제 1 하우징의 제 1 단부로부터 제 1 전기단자의 제 1 엣지까지의 거리보다 적어도 2배 이상 큰 것을 특징으로 하는 전지모듈.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 하우징의 제 1 단부로부터 제 2 전기단자의 제 1 엣지까지의 거리는 제 1 하우징의 제 2 단부로부터 제 2 전기단자의 제 2 엣지까지의 거리보다 적어도 2배 이상 큰 것을 특징으로 하는 전지모듈.
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