WO2016126144A1 - 컴팩트 이차전지 모듈 및 이를 이용한 이차전지 팩 - Google Patents

컴팩트 이차전지 모듈 및 이를 이용한 이차전지 팩 Download PDF

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WO2016126144A1
WO2016126144A1 PCT/KR2016/001335 KR2016001335W WO2016126144A1 WO 2016126144 A1 WO2016126144 A1 WO 2016126144A1 KR 2016001335 W KR2016001335 W KR 2016001335W WO 2016126144 A1 WO2016126144 A1 WO 2016126144A1
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secondary battery
pack
battery pack
module
cartridge assembly
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PCT/KR2016/001335
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이범현
신진규
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주식회사 엘지화학
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    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery module and a secondary battery pack using the same, and more particularly, to a rechargeable battery pack in which a compact lithium secondary battery module and a plurality of modules are connected in series / parallel in a mechanical / electrical manner.
  • a lithium secondary battery has a structure in which an electrode assembly of a cathode / separator / anode is embedded in a sealed container together with an electrolyte.
  • the lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator and an electrolyte interposed therebetween, and a lithium ion battery (LIB) and a lithium polymer battery depending on which positive electrode active material and negative electrode active material are used.
  • LIB lithium ion battery
  • the electrodes of these lithium secondary batteries are formed by applying a positive electrode or negative electrode active material to a current collector, such as an aluminum or copper sheet, a mesh, a film, a foil, and the like, followed by drying.
  • the present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems of the prior art, the module itself can be configured in a compact, and when the pack is configured using such a compact module without using a separate mounting space, mounting structure Its purpose is to provide a compact secondary battery module and a secondary battery pack having an assembly structure that can replace the.
  • the compact secondary battery module in the secondary battery module comprising a cartridge assembly in which at least two or more cartridges for receiving a secondary battery cell is stacked and coupled, one or More than one module includes one or more fixing members provided on an outer surface of the battery pack in order to form a battery pack connected in series or in parallel.
  • the fixing member has a formed boss or hook projecting outwardly from either one of an upper cover and a lower cover respectively coupled to both sides of the cartridge assembly.
  • the boss has a column structure in the form of a circle, oval, polygon or rhombus in cross section.
  • the hook has a circular, oval, polygonal or rhombus in cross section, comprising a plurality of discontinuous elastic pieces, the compact secondary battery module.
  • the fixing member has an insertion groove formed in the surface of any one of the upper cover and the lower cover respectively coupled to both sides of the cartridge assembly.
  • the insertion groove is configured in the shape of a circle, oval, polygon or rhombus with a predetermined depth.
  • a secondary battery pack including the above-described compact secondary battery module, the secondary battery pack includes an energy storage device for home photovoltaic solar panel.
  • a secondary battery pack includes: a secondary battery pack in which one or more secondary battery modules are mechanically / electrically connected in series or in parallel, including a pack case provided with a storage space; At least two or more secondary battery modules, each of which includes a cartridge assembly in which at least two or more cartridges for storing a secondary battery cell are stacked and one or more fixing members provided on an outer surface thereof, and which can be accommodated in an accommodation space field; And a fixing part coupled to the fixing members to fix the position of the module, and having a pack cover to cover the pack case.
  • a secondary battery pack includes: a secondary battery pack in which one or more secondary battery modules are mechanically / electrically connected in series or in parallel, including a pack case provided with a storage space; At least two or more secondary battery modules, each of which includes a cartridge assembly in which at least two or more cartridges for storing a secondary battery cell are stacked and one or more fixing members provided on an outer surface thereof, and which can be accommodated in an accommodation space field; At least one or more brackets coupled to the fixing members and configured to fix the position of the module and disposed in the storage space; And a pack cover capable of covering the pack case.
  • the fixing member has a formed boss or hook projecting outwardly from either one of an upper cover and a lower cover respectively coupled to both sides of the cartridge assembly.
  • the boss has a column structure in the form of a circle, oval, polygon or rhombus in cross section.
  • the hook is circular, elliptical, polygonal or rhombic in cross section and comprises a plurality of discontinuous elastic pieces.
  • the fixing member has an insertion groove formed in the surface of any one of the upper cover and the lower cover respectively coupled to both sides of the cartridge assembly.
  • the insertion groove is configured in the shape of a circle, oval, polygon or rhombus with a predetermined depth.
  • the secondary battery pack includes an energy storage device for home photovoltaic solar panels.
  • the temperature sensor is disposed to contact the center of the stacking direction of all the cells, in particular, the side of the cell in which the leads are formed. It is possible to prevent an increase in the size of the module in the configuration.
  • FIG. 1 is a front coupled perspective view of a rechargeable battery module according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a rear perspective view of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a partially exploded perspective view of FIG. 1.
  • FIG. 5 is another exploded perspective view of FIG. 1.
  • FIG. 6 is an exploded view from the side of the cartridge assembly according to a preferred exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exploded view from the rear of the cartridge assembly of FIG. 5.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the sensing housing illustrated in FIG. 3.
  • FIG. 9 is a perspective view of the combination of FIG.
  • FIG. 10 is a perspective view schematically illustrating a compact secondary battery module according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view of a rechargeable battery pack according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an exploded perspective view of four compact rechargeable battery modules housed in the pack case of FIG. 11 and fixed by two brackets.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view of a rechargeable battery pack according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • BMS Battery Management System
  • FIG. 1 is a front coupled perspective view of a rechargeable battery module according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a rear perspective view of FIG. 1
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of FIG. 1
  • FIG. 4 is a partial excerpt of FIG. 1.
  • 5 is an exploded perspective view
  • FIG. 5 is another disassembled perspective view of FIG. 1.
  • a compact secondary battery module 100 includes a cartridge assembly 20 in which a plurality of cartridges 10 containing respective cells 2 are stacked. ), The sensing housing 30 coupled to the hook form, for example, in the form of a one touch or snap-fit on the side of the cartridge assembly 20, and a plurality of bus bars 32 installed in the sensing housing 30. And a sensing cover 40 for protecting the BMS circuit board 34.
  • the cartridge assembly 20 is a stack of a plurality of cartridges 10 formed by injection molding of plastic and having an accommodating part for accommodating the cells 2, each cartridge 10 being snap-fit or hooked with each other. It is preferable to combine.
  • Each cartridge 10 has a number of cartridge hooks 15 and cartridge slots 17 on its side for engaging with a neighboring cartridge 10.
  • the cartridge hook 15 may protrude from the lower portion of the edge of each cartridge 10, and the cartridge hook 15 of the neighboring cartridge 10 may be inserted into and coupled to the upper portion of the edge of the cartridge 10.
  • Cartridge slot 17 is provided.
  • the cartridge assembly 20 has, for example, an upper cover 11 and a lower cover 13 which are hooked to the cartridges 10 at both ends.
  • the upper cover 11 and the lower cover 13 are each injection molded to have substantially the same shape as the individual cartridge 10 of the cartridge assembly 20.
  • the upper cover 11 is provided with a cartridge hook 15 that can be coupled to the cartridge slot 17 of the adjacent cartridge 10, and the lower cover 13 has a cartridge hook 15 of the neighboring cartridge 10.
  • the upper cover 11 and the lower cover 13 have a function of protecting the cells 2 accommodated in the cartridges 10 at both ends, and have a function and structure of finishing the outer shape of the secondary battery module 100 and surrounding them. Will be understood by those skilled in the art.
  • the housing hook 35 of the sensing housing 30, which will be described later, may be coupled to each other.
  • Fastening grooves 19 provided on each side are provided. That is, the fastening grooves 19 of each cartridge 10 are formed in advance by injection molding, and when the cartridges 10 are stacked to form the cartridge assembly 20, the fastening grooves 19 may include a sensing housing ( The housing hook 35 of 30 can be selectively coupled.
  • a fastening groove 19 of each cartridge 10 is provided at the periphery of the edge where the electrode leads 12, 14 of the cell 2 are located.
  • FIG. 6 is an exploded view from the side of the cartridge assembly according to a preferred exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is an exploded view from the back of the cartridge assembly of FIG.
  • the module 10 including the cartridge assembly 20 described above has a lower portion formed on the lower surface of the upper fixing member 70 and the lower cover 13 formed on the upper surface of the upper cover 11.
  • a fixing member is provided.
  • according to another modified embodiment may be formed on the side of the module 100 (face opposite to the sensor housing 30 in this embodiment) in addition to or instead of these upper and lower fixing members.
  • Each cartridge 10 is provided with cartridge hooks 15 and two cartridge slots 17 at two portions on both sides in the long side direction, and a short side opposite to the short side on which the sensing housing 30 is located.
  • One cartridge hooks 15 and one cartridge slot 17 are provided at approximately the center of the side.
  • the upper cover 11 is provided with cartridge hooks 15 at corresponding portions of the cartridge assembly 20, and the lower cover 13 has cartridge slots 17 at corresponding portions of the cartridge assembly 20. Is provided.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the sensing housing illustrated in FIG. 3, and FIG. 9 is a combined perspective view of FIG. 8.
  • the sensing housing 30 may be injection molded by, for example, insulating plastic in a substantially rectangular shape and selectively coupled or separated from the cartridge assembly 20.
  • a plurality of housing hooks 35 are provided integrally with the housing body at the edge of the sensing housing 30. As mentioned above, each housing hook 35 is snapped into a corresponding fastening groove 19 of the cartridge assembly 20.
  • the sensing housing 30 is provided with a plurality of bus bars 32 disposed corresponding to the positions of the leads 12 and 14 of each cell. Each bus bar 32 is preferably made of copper, for example.
  • the voltage and / or temperature data of each cell 2 sensed by the corresponding bus bar 32 is collected and the corresponding cell 2 is balanced through the collected data.
  • a master BMS circuit board 34 having a function of transferring data to another control unit (not shown) of the module.
  • the BMS circuit board 34 is electrically connected to one end of each bus bar 32.
  • the BMS circuit board 34 includes a pair of data communication ports 36 for exchanging data between each BMS circuit board 34 when a plurality of modules 100 are combined, and below.
  • a temperature data port 38 connected to an end of a cable 60 connected to a temperature sensor (not shown) for measuring the temperature of the inside of the secondary battery module 100 to be described in detail for receiving a signal of the temperature sensor, And the positive terminal terminal 31 and the negative terminal terminal 33 of the completed secondary battery module 100 is installed.
  • the first lead 12 and the second lead 14 of each adjacent cell 2 extend and bend from the side of each cell 2 by a predetermined length and have a predetermined width, respectively.
  • the first lead 12 of each cell 2 is bent 90 degrees downward in the figure, and the second lead 14 is bent 90 degrees upward in the figure.
  • the first lead 12 and the second lead 14 having opposite polarities of adjacent cells 2 form lead welds of a predetermined pattern.
  • the first lead 12 of one of the neighboring cells 2 extends from the bend by about half the length of the cartridge 10 and the second of the other cell 2.
  • the lid 14 extends about another half the length of the thickness of the cartridge 10 so that the first lid 12 and the second lid 14 are located in the same plane in the lead weld, with their ends facing each other.
  • first lead 12 and the second lead 14 may be arranged to overlap each other.
  • each corresponding bus The bar 32 faces the lead weld, for example, the first lead 12 and the second lead 14 of the lead weld can be welded to the corresponding bus bar 32 using a laser welder.
  • the sensing cover 40 is for protecting a portion of the BMS circuit board 34 and the bus bar 32 while the sensing housing 30 is coupled to the cartridge assembly 20.
  • the sensing cover 40 is preferably injection molded of an insulating plastic material.
  • the sensing cover 40 has a plurality of cover hooks 42 provided at its edge. Each cover hook 42 may be selectively inserted into a housing slot 16 provided at a corresponding position of the sensing housing 30, respectively.
  • the upper fixing member 70 formed on the upper cover 11 is directly fixed to the pack cover 130 or the bracket 120 which will be described later, or when the modules 100 are stacked vertically. Is coupled to the lower cover 13 of the module for fixing the position of the module (100).
  • the upper fixing member 70 has a cylindrical cross-sectional boss structure, such a boss may be installed in the upper cover 11 in the form of interference fit, the upper cover 11 at the time of manufacturing the upper cover 11 It may be molded integrally with the.
  • the cross-sectional shape of the boss may have a polygonal or rhombic column structure such as an oval, a triangle, a square, a rectangle, a pentagon, a hexagon, and an octagon, in addition to a circle.
  • the lower fixing member 72 formed on the lower cover 13 is combined with the upper fixing member 70 of the upper cover 11 of the other module located on the bottom surface of the pack case 110 or the lower part of the module 100. ) Is to fix the position.
  • the lower fixing member 72 may be a boss of the upper fixing member 70 of the other module 100 is inserted or a protrusion (same structure and shape as the boss described above) formed at the bottom of the pack case 110 to be described later.
  • An insertion groove is formed having a shape, that is, a predetermined depth of circular cross section. As described above, the insertion groove may be formed in an oval, polygonal or rhombus shape.
  • the upper fixing member 70 has a boss structure and the lower fixing member 72 has a structure of an insertion groove in the present embodiment, the upper fixing member 70 has an insertion groove structure. It will be understood by those skilled in the art that the lower fixing member 72 may have a boss structure. In this case, it will be obvious that the structure of the other module and / or the configuration of the pack case 110, the bracket 120, and the pack cover 130 corresponding thereto also vary.
  • FIGS. 1 to 9 are the same members having the same functions.
  • the module 101 is provided with an upper fixing member including four fixing hooks 71 on an upper surface of the upper cover 11 of the cartridge assembly 20.
  • Each fixing hook 71 has a structure in which a plurality of discontinuous elastic pieces 73 having a generally circular cross section are formed outwardly.
  • This fixing hook 71 may also be modified into an oval, polygonal or rhombus shape.
  • the corresponding insertion groove of the lower cover 13 may be slightly modified into a structure in which the fixing hook 71 may be inserted and fixed.
  • each of the fixing hooks 71 is used in a pack that requires little disassembly or reassembly of the pack. useful.
  • the fixing hook 71 can secure a stronger fixing force than the boss structure of the above-described embodiment.
  • the fixing member including the above-described boss structure and the fixing hook 71 may be provided with rubber or plastic so as to absorb shocks due to vibration that may occur in the cartridge assembly 20 and prevent the fixing member from being damaged.
  • Bushing member (not shown) may be provided.
  • the material of the bushing member (not shown) is not limited to rubber or plastic.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view of a rechargeable battery pack according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is four compact rechargeable battery modules housed in a pack case of FIG. 11 and is fixed by two brackets. Excerpt perspective view.
  • the secondary battery pack 200 includes a pack case 110 in which a storage space 112 is provided for accommodating four modules 100 connected in series or in parallel, mechanically and electrically.
  • the upper fixing member 70 is coupled to the modules 100 and the fixing member 70 respectively provided on the upper cover 11, and a fixing portion 122 for fixing the position of the module is provided.
  • the bracket 120 may be disposed at 112, and the pack cover 130 may cover the pack case 110.
  • the pack case 110 is a rectangular box structure that substantially connects or integrally connects the plates with one side (bottom surface), and the other side is open and may be sealed by the pack cover 130.
  • the pack case 110 and the pack cover 130 are preferably made of an electrical insulating material.
  • the modules accommodated in the storage space 112 of the pack case 110 are arranged in the form of 2 rows 2 columns (2X2).
  • the bracket 120 is for fixing the relative position of the pair of adjacent modules 100 and the absolute position in the storage space 112 of the pack case 110, and the upper cover ( A fixing part 122 having a hole shape through which the boss of the upper fixing member 70 provided in 11 is inserted may be provided to correspond to the position of the upper fixing member 70.
  • the bracket 120 is made of a material having excellent rigidity, and preferably made of a light and excellent electric insulating material.
  • the edge of the bracket 120 may span the top surface of the pack case 110 or may be fitted to the sidewall of the storage space 112. 10 and 11, the reference numeral 140 denotes a control unit accommodated together with the modules 100 in the storage space 112.
  • the pack cover 130 covers an upper portion of the pack case 110 and includes a coupling bar that may be coupled to both sidewalls of the pack case 110 in a state where the modules 100 are accommodated. 132 is provided on both sides.
  • the lower surface of the pack cover 130 is preferably provided with a bracket fixing portion (not shown) that can be combined with the bracket 120 described above.
  • the bracket fixing part 122 may prevent the movement of the bracket 120, and as a result, prevent the flow or movement of the module 100 fixed to the bracket 120.
  • the bottom surface of the pack case 110 is provided with protrusions (not shown) that can be inserted into the insertion groove of the lower case 13 of each module 100, each module 100 The position of may be fixed as described above.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view of a rechargeable battery pack according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the secondary battery pack 200 removes the bracket 120 of the secondary battery pack 300 of FIGS. 11 and 12, and configures the coupling portion of the bracket 120 to cover the pack 130.
  • Each position of the module 100 is fixed by being fixed to a hole-shaped fixing part (not shown).
  • the brackets 120 of the above-described embodiment may be formed integrally with the pack cover 130.
  • the present invention relates to a compact secondary battery module and a secondary battery pack using the same, in particular, it can be used in the industry related to the secondary battery module and the secondary battery pack.

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Abstract

본 발명은 이차전지 셀을 수납하는 적어도 2개 또는 그 이상의 카트리지들이 적층 결합된 카트리지 조립체를 포함하는 이차전지 모듈에 있어서, 하나 또는 그 이상의 모듈들이 직렬 또는 병렬로 기계적/전기적으로 연결된 전지팩을 구성하기 위해, 외면에 마련된 하나 또는 그 이상의 고정부재들을 구비한다.

Description

컴팩트 이차전지 모듈 및 이를 이용한 이차전지 팩
본 발명은 이차전지 모듈 및 이를 이용한 이차전지 팩에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컴팩트 리튬 이차전지 모듈 및 다수의 모듈이 기계적/전기적으로 직렬/병렬로 연결된 이차전지 팩에 관한 것이다.
본 출원은 2015년 02월 05일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2015-0018215호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지 수요가 급격히 증가하고 있으며, 종래 이차전지로서 니켈카드뮴 전지 또는 수소이온 전지가 사용되었으나, 최근에는 에너지 밀도가 높은 리튬 이온 전지 및 리튬 폴리머 전지가 많이 사용되고 있다.
이러한 이차전지는 양극 활물질로서 리튬 전이금속 산화물, 리튬 복합 산화물 등을 사용하는 중량 대비 높은 출력과 용량의 리튬 이차전지가 크게 각광받고 있다. 일반적으로, 리튬 이차전지는 양극/세퍼레이터/음극의 전극조립체가 전해질과 함께 밀폐된 용기에 내장되어 있는 구조로 이루어져 있다.
한편, 리튬 이차전지는 양극, 음극 및 이들 사이에 개재되는 세퍼레이터 및 전해질로 이루어지며, 양극 활물질과 음극 활물질을 어떤 것을 사용하느냐에 따라 리튬 이온 전지(Lithium Ion Battery, LIB), 리튬 폴리머 전지(Polymer Lithium Ion Battery, PLIB) 등으로 나누어진다. 통상, 이들 리튬 이차전지의 전극은 알루미늄 또는 구리 시트(sheet), 메시(mesh), 필름(film), 호일(foil) 등의 집전체에 양극 또는 음극 활물질을 도포한 후 건조시킴으로써 형성된다.
일반적으로, 이차전지 모듈 자체를 컴팩트하게 구성하는 것도 대단히 어려운 일이지만, 모듈을 컴팩트하게 구성하더라도, 팩으로 조립하기 위해서는 별도의 마운팅 구조를 적용해야 하기 때문에, 개별 모듈은 에너지 밀도가 높더라도 팩으로 구성할 때 전체적인 팩의 에너지 밀도가 낮아지는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하고자 착상된 것으로서, 모듈 그 자체를 컴팩트하게 구성할 수 있고, 그러한 컴팩트한 모듈을 이용하여 팩을 구성할 경우 별도의 마운팅 공간을 이용하지 않고, 마운팅 구조를 대체할 수 있는 조립 구조를 가진 컴팩트 이차전지 모듈 및 이차전지 팩을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 컴팩트 이차전지 모듈은, 이차전지 셀을 수납하는 적어도 2개 또는 그 이상의 카트리지들이 적층 결합된 카트리지 조립체를 포함하는 이차전지 모듈에 있어서, 하나 또는 그 이상의 모듈들이 직렬 또는 병렬로 기계적/전기적으로 연결된 전지팩을 구성하기 위해, 외면에 마련된 하나 또는 그 이상의 고정부재들을 구비한다.
바람직하게, 고정부재는 카트리지 조립체에 양면에 각각 결합되는 상부 커버와 하부 커버 중 어느 하나로부터 외측으로 돌출된 형성된 보스 또는 후크를 구비한다.
바람직하게, 보스는 단면이 원형, 타원형, 다각형 또는 마름모 형태의 칼럼 구조를 구비한다.
바람직하게, 후크는 단면이 원형, 타원형, 다각형 또는 마름모 형태로서, 다수의 불연속 탄성 피스들을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴팩트 이차전지 모듈.
바람직하게, 고정부재는 카트리지 조립체의 양면에 각각 결합되는 상부 커버와 하부 커버 중 어느 하나의 표면에 인입 형성된 삽입홈을 구비한다.
바람직하게, 삽입홈은 미리 결정된 깊이를 가진 원형, 타원형, 다각형 또는 마름모 형태로 구성된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 컴팩트 이차전지 모듈을 포함하는 이차전지 팩이 제공되고, 이러한 이차전지 팩은 가정용 광기전 태양광 패널용 에너지 저장 장치를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 이차전지 팩은, 하나 또는 그 이상의 이차전지 모듈들이 직렬 또는 병렬로 기계적/전기적으로 연결된 이차전지 팩에 있어서, 수납 공간이 마련된 팩 케이스; 이차전지 셀을 수납하는 적어도 2개 또는 그 이상의 카트리지들이 적층 결합된 카트리지 조립체, 및 외면에 마련된 하나 또는 그 이상의 고정부재들을 각각 포함하고, 수납 공간에 수납될 수 있는 적어도 하나 또는 그 이상의 이차전지 모듈들; 및 고정부재들에 결합되어 모듈의 위치를 고정할 수 있는 고정부가 마련되며, 팩 케이스를 덮을 수 있는 팩 커버를 구비한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 이차전지 팩은, 하나 또는 그 이상의 이차전지 모듈들이 직렬 또는 병렬로 기계적/전기적으로 연결된 이차전지 팩에 있어서, 수납 공간이 마련된 팩 케이스; 이차전지 셀을 수납하는 적어도 2개 또는 그 이상의 카트리지들이 적층 결합된 카트리지 조립체, 및 외면에 마련된 하나 또는 그 이상의 고정부재들을 각각 포함하고, 수납 공간에 수납될 수 있는 적어도 하나 또는 그 이상의 이차전지 모듈들; 고정부재들에 결합되어 모듈의 위치를 고정할 수 있는 고정부가 마련되며 수납공간에 배치될 수 있는 적어도 하나 또는 그 이상의 브라켓들; 및 팩 케이스를 덮을 수 있는 팩 커버를 구비한다.
바람직하게, 고정부재는 카트리지 조립체에 양면에 각각 결합되는 상부 커버와 하부 커버 중 어느 하나로부터 외측으로 돌출된 형성된 보스 또는 후크를 구비한다.
바람직하게, 보스는 단면이 원형, 타원형, 다각형 또는 마름모 형태의 칼럼 구조를 구비한다.
바람직하게, 후크는 단면이 원형, 타원형, 다각형 또는 마름모 형태로서, 다수의 불연속 탄성 피스들을 포함한다.
바람직하게, 고정부재는 카트리지 조립체에 양면에 각각 결합되는 상부 커버와 하부 커버 중 어느 하나의 표면에 인입 형성된 삽입홈을 구비한다.
바람직하게, 삽입홈은 미리 결정된 깊이를 가진 원형, 타원형, 다각형 또는 마름모 형태로 구성된다.
바람직하게, 이차전지 팩은 가정용 광기전 태양광 패널용 에너지 저장 장치를 포함한다.
본 발명의 바람직한 예시적 실시예들에 따른 컴팩트 이차전지 모듈은 다수의 셀들이 적층된 모듈에서 온도 센서가 전체 셀들의 적층 방향의 중앙 특히, 리드들이 형성된 셀의 측면에 접촉되도록 배치됨으로써, 적층형 모듈 구성시 모듈의 사이즈가 증가되는 것을 방지할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 이차전지 모듈의 정면 결합 사시도이다.
도 2는 도 1의 후방 사시도이다.
도 3은 도 1의 분리 사시도이다.
도 4는 도 1의 부분 발췌 분리 사시도이다.
도 5는 도 1의 다른 분리 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 카트리지 조립체의 측면에서 바라본 분해도이다.
도 7은 도 5의 카트리지 조립체의 후면에서 바라본 분해도이다.
도 8은 도 3에 도시된 센싱 하우징의 분리 사시도이다.
도 9는 도 8의 결합 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 바람직한 예시적 실시예에 따른 컴팩트 이차전지 모듈을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 이차전지 팩의 분해 사시도이다.
도 12는 도 11의 팩 케이스에 4개의 컴팩트 이차전지 모듈들이 수납되어 2개의 브라켓들에 의해 위치 고정된 상태의 발췌 사시도이다.
도 13은 본 발명의 다른 바람직한 예시적 실시예에 따른 이차전지 팩의 분해 사시도이다.
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 기재된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 명세서에서 사용되는 BMS는 Battery Management System을 의미한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 이차전지 모듈의 정면 결합 사시도이고, 도 2는 도 1의 후면 사시도이고, 도 3은 도 1의 분리 사시도이고, 도 4는 도 1의 부분 발췌 분리 사시도이고, 도 5는 도 1의 다른 분리 사시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 컴팩트 이차전지 모듈(100)은 각각의 셀(2)을 수납하는 다수의 카트리지들(10)이 적층된 카트리지 조립체(20), 카트리지 조립체(20)의 측면에 예들 들어, 원터치 형태 또는 스냅-핏(snap-fit), 후크 형태로 결합되는 센싱 하우징(30), 및 센싱 하우징(30)에 설치된 다수의 버스 바들(32) 및 BMS 회로 기판(34)을 보호하기 위한 센싱 커버(40)를 구비한다.
카트리지 조립체(20)는 플라스틱으로 사출 성형되고 셀(2)을 수납할 수 있는 수납부가 형성된 다수의 카트리지들(10)이 적층된 것으로서, 각각의 카트리지(10)는 서로 스냅-핏 또는 후크에 의해 결합되는 것이 바람직하다. 각각의 카트리지(10)는 이웃하는 카트리지(10)와 결합하기 위해 측면에 다수의 카트리지 후크들(15)와 카트리지 슬롯들(17)을 구비한다. 예를 들어, 각각의 카트리지(10)의 테두리의 하부에는 카트리지 후크(15)가 돌출되고, 카트리지(10)의 테두리의 상부에는 이웃하는 카트리지(10)의 카트리지 후크(15)가 삽입 결합될 수 있는 카트리지 슬롯(17)이 마련된다.
카트리지 조립체(20)는 양단의 카트리지들(10)에 예를 들어, 후크 결합되는 상부 커버(11)와 하부 커버(13)를 구비한다. 상부 커버(11)와 하부 커버(13)는 각각 카트리지 조립체(20)의 개별 카트리지(10)와 실질적으로 동일한 형상을 가지도록 사출 성형된다. 상부 커버(11)는 인접하는 카트리지(10)의 카트리지 슬롯(17)에 결합될 수 있는 카트리지 후크(15)가 마련되고, 하부 커버(13)는 이웃하는 카트리지(10)의 카트리지 후크(15)가 삽입 결합될 수 있는 카트리지 슬롯(17)이 마련된다. 상부 커버(11)와 하부 커버(13)는 양단의 카트리지(10)에 수납된 셀(2)을 보호하는 기능을 가지며, 이차전지 모듈(100)의 외형을 마무리하여 둘러싸는 기능과 구조를 가지는 것은 당업자가 충분히 이해할 것이다.
각각의 카트리지(10) 및 상부 커버(11)와 하부 커버(13)가 적층되어 카트리지 조립체(20)를 형성할 경우, 후술하게 될 센싱 하우징(30)의 하우징 후크(35)가 결합될 수 있도록 각각의 측면에 마련된 체결홈들(19)을 구비한다. 즉, 각각의 카트리지(10)의 체결홈(19)는 사출 성형에 의해 미리 형성되고, 카트리지(10)가 적층되어 카트리지 조립체(20)를 형성하게 되면 그러한 체결홈들(19)에는 센싱 하우징(30)의 하우징 후크(35)가 선택적으로 결합될 수 있는 구조이다. 각각의 카트리지(10)의 체결홈(19)는 셀(2)의 전극 리드들(12)(14)이 위치되는 테두리의 주변에 마련된다.
도 6은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 카트리지 조립체의 측면에서 바라 본 분해도이고, 도 7은 도 5의 카트리지 조립체의 후면에서 바라 본 분해도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 전술한 카트리지 조립체(20)를 포함하는 모듈(10)은 상부 커버(11)의 상면에 형성된 상부 고정부재(70)와 하부 커버(13)의 하면에 형성된 하부 고정부재를 구비한다. 한편, 다른 변형된 실시예에 따르면 이러한 상부 및 하부 고정부재들에 부가하거나 또는 그것들을 대신하여 모듈(100)의 측면(본 실시예에서는 센서 하우징(30)과 대향되는 면)에 형성될 수도 있음을 당업자는 이해할 것이다.
각각의 카트리지(10)는 장변 방향의 양 사이드의 2개 부위에 카트리지 후크들(15)과 2개의 카트리지 슬롯들(17)이 마련되고, 센싱 하우징(30)이 위치되는 단변 측면과 반대되는 단변 측면의 대략 중앙 부위에 하나의 카트리지 후크들(15)과 하나의 카트리지 슬롯(17)이 마련된다.
또한, 상부 커버(11)에는 카트리지 조립체(20)의 상응하는 부위에 카트리지 후크들(15)이 마련되고, 하부 커버(13)는 카트리지 조립체(20)의 상응하는 부위에 카트리지 슬롯들(17)이 마련된다.
도 8은 도 3에 도시된 센싱 하우징의 분리 사시도이고, 도 9는 도 8의 결합 사시도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 센싱 하우징(30)은 대략 직사각 형태로 예를 들어, 절연성 플라스틱에 의해 사출 성형되어 카트리지 조립체(20)에 선택적으로 결합 또는 분리될 수 있다. 이를 위해, 센싱 하우징(30)의 테두리에는 다수의 하우징 후크들(35)이 하우징 본체와 일체로 마련된다. 전술한 바와 같이, 각각의 하우징 후크(35)는 카트리지 조립체(20)의 대응되는 체결홈(19)에 스냅 결합된다. 또한, 센싱 하우징(30)은 각각의 셀의 리드들(12)(14)의 위치에 상응하게 배치된 다수의 버스 바들(32)이 설치된다. 각각의 버스 바(32)는 예를 들어, 구리로 제작되는 것이 바람직하다. 센싱 하우징(30)의 대략 중앙부에는 상응하는 버스 바(32)에 의해 감지되는 각각의 셀(2)의 전압 및/또는 온도 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 통해서 해당하는 셀(2)을 밸런싱하고 모듈의 다른 제어부(미도시)로 데이터를 전달하는 기능을 가진 마스터 형태의 BMS 회로 기판(34)이 설치된다. BMS 회로 기판(34)은 각각의 버스 바(32)의 일단과 전기적으로 연결된다. 또한, BMS 회로 기판(34)은 다수의 모듈들(100)이 결합되는 경우, 각각의 BMS 회로 기판(34) 사이에서 데이터를 주고 받기 위한 한 쌍의 데이타 통신 포트들(36)과, 아래에서 상세히 설명하게 될 이차전지 모듈(100)의 내부의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(미도시)에 연결된 케이블(60)의 끝단과 연결되어 온도 센서의 신호를 수신하기 위한 온도 데이터 포트(38), 및 완성된 이차전지 모듈(100)의 양극 터미널 단자(31)와 음극 터미널 단자(33)가 설치된다.
인접하는 각각의 셀(2)의 제1 리드(12)와 제2 리드(14)는 각각의 셀(2)의 사이드로부터 소정 길이만큼 연장 및 굴곡되고 소정의 폭을 각각 가진다. 각각의 셀(2)의 제1 리드(12)는 도면의 하방으로 90도 각도 굴곡되고, 제2 리드(14)는 도면의 상방으로 90도 굴곡된다. 또한, 인접하는 셀들(2)의 반대되는 극성을 가진 제1 리드(12)와 제2 리드(14)는 소정 패턴의 리드 용접부를 형성한다. 예를 들어, 이웃하는 셀들 중 어느 하나의 셀(2)의 제1 리드(12)는 카트리지(10)의 두께의 대략 절반의 길이만큼 굴곡부로부터 연장되고, 다른 하나의 셀(2)의 제2 리드(14)는 카트리지(10)의 두께의 다른 대략 절반의 길이만큼 연장됨으로써, 제1 리드(12)와 제2 리드(14)는 리드 용접부에서 동일한 평면에 위치되고, 그 끝단은 서로 마주보면서 실질적으로 접촉하거나 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다. 대안적 실시예에 따르면, 제1 리드(12)와 제2 리드(14)가 서로 중첩되도록 배치될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 제1 리드(12)와 제2 리드(14)가 소정의 패턴으로 리드 용접부를 형성한 상태에서 카트리지 조립체(20)에 센싱 하우징(30)이 결합되면, 대응되는 각각의 버스 바(32)는 리드 용접부에 면하게 되고, 예를 들어, 레이저 용접기를 이용하여 리드 용접부의 제1 리드(12)와 제2 리드(14)는 상응하는 버스 바(32)에 용접될 수 있다.
센싱 커버(40)는 센싱 하우징(30)이 카트리지 조립체(20)에 결합된 상태에서, BMS 회로 기판(34)과 버스 바(32) 부위를 보호하기 위한 것이다. 센싱 커버(40)는 절연성 플라스틱 재질로 사출 성형되는 것이 바람직하다. 또한, 센싱 커버(40)는 그 테두리에 마련된 다수의 커버 후크들(42)을 구비한다. 각각의 커버 후크(42)는 센싱 하우징(30)의 대응되는 위치에 각각 마련된 하우징 슬롯(16)에 선택적으로 삽입될 수 있다.
상부 커버(11)에 형성되는 상부 고정부재(70)는 후술하게 될 팩 커버(130) 또는 브라켓(120)에 직접 고정하거나, 모듈들(100)을 수직으로 스택킹할 경우 그 위에 위치되는 다른 모듈의 하부 커버(13)에 결합되어 모듈(100)의 위치를 고정하기 위한 것이다.
상부 고정부재(70)는 단면이 원기둥 형태의 보스 구조로 구성되고, 이러한 보스는 억지 끼워 맞춤 형태로 상부 커버(11)에 설치될 수도 있고, 상부 커버(11)의 제작 시 상부 커버(11)와 일체로 성형될 수도 있다. 또한, 보스의 단면 형상은 원형 이 외에 타원형, 삼각형, 정사각형, 직사각형, 오각형, 육각형, 8각형 등의 다각형 또는 마름모 형태의 칼럼 구조를 할 수도 있음을 당업자는 이해할 수 있을 것이다.
하부 커버(13)에 형성되는 하부 고정부재(72)는 팩 케이스(110)의 바닥면 또는 그 하부에 위치되는 다른 모듈의 상부 커버(11)의 상부 고정부재(70)와 결합되어 모듈(100)의 위치를 고정하기 위한 것이다.
하부 고정부재(72)는 다른 모듈(100)의 상부 고정부재(70)의 보스가 삽입되거나, 후술하게 될 팩 케이스(110)의 바닥에 형성된 돌기(전술한 보스와 동일한 구조 및 형상)될 수 있는 형상을 가진 즉, 원형 단면의 소정 깊이를 가진 삽입홈이 형성된다. 이러한 삽입홈은 전술한 바와 같이, 타원형, 다각형, 마름모 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 상부 고정부재(70)가 보스 구조를 가지고, 하부 고정부재(72)가 삽입홈의 구조를 가지는 것으로 도시되고 설명되었지만, 이와 반대로, 상부 고정부재(70)가 삽입홈 구조를 가지고, 하부 고정부재(72)가 보스 구조를 가질 수도 있음을 당업자는 충분히 이해할 것이다. 이 경우, 이에 대응되는 다른 모듈의 구조 및/또는 팩 케이스(110), 브라켓(120), 팩 커버(130)의 구성도 달라지는 것은 당연할 것이다.
도 10은 본 발명의 다른 바람직한 예시적 실시예에 따른 컴팩트 이차전지 모듈을 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 1 내지 도 9에서 설명된 참조부호와 동일한 구성요소는 동일한 기능을 가진 동일 부재이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 모듈(101)은 카트리지 조립체(20)의 상부 커버(11)의 상면에 4개의 고정 후크들(71)을 포함하는 상부 고정부재가 마련된다. 각각의 고정 후크(71)는 대체적 단면이 원형인 다수의 불연속 탄성 피스들(73)이 외측으로 넓게 형성된 구조를 가진다. 이러한 고정 후크(71) 역시, 타원형, 다각형 또는 마름모 형상으로 변형될 수 있음은 물론이다. 또한, 이에 대응되는 하부 커버(13)의 삽입홈은 고정 후크(71)가 삽입되어 고정될 수 있는 구조로 약간 변형될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 전술한 실시예의 보스가 팩의 분해 또는 재조립을 위한 리웍이 가능한 것과 달리, 본 실시예에 따른 각각의 고정 후크(71)는 리웍이 불필요한 팩의 분해 또는 재조립이 거의 필요없는 팩에 사용될 경우 유용하다. 또한, 고정 후크(71)는 전술한 실시예의 보스 구조보다 더 강한 고정력을 확보할 수 있다. 여기서, 카트리지 조립체(20)에 발생될 수 있는 진동 등에 따른 충격을 흡수하여 고정부재가 파손되는 것을 방지할 수 있도록, 전술한 보스 구조와 고정 후크(71)를 포함하는 고정부재에는 고무 또는 플라스틱 등으로 마련되는 부싱부재(미도시)가 구비될 수 있다. 다만, 부싱부재(미도시)의 재질이 고무 또는 플라스틱에 한정되는 것은 아니다.
도 11은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 이차전지 팩의 분해 사시도이고, 도 12는 도 11의 팩 케이스에 4개의 컴팩트 이차전지 모듈들이 수납되어 2개의 브라켓들에 의해 위치 고정된 상태의 발췌 사시도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 이차전지 팩(200)은 직렬 또는 병렬로 기계적/전기적으로 연결된 4개의 모듈들(100)을 수납하기 위한 수납 공간(112)이 마련된 팩 케이스(110), 전술한 실시예의 상부 고정부재(70)가 상부 커버(11)에 각각 마련된 모듈들(100), 고정부재(70)에 결합되어 모듈의 위치를 고정할 수 있는 고정부(122)가 마련되며 수납 공간(112)에 배치될 수 있는 브라켓(120), 및 팩 케이스(110)를 덮을 수 있는 팩 커버(130)를 구비한다.
팩 케이스(110)는 실질적으로 플레이트를 서로 연결하거나 일체로 제작된 직사각 형태의 함체 구조로서 일면(바닥면)은 밀폐되고 타면은 개방되어 팩 커버(130)에 의해 밀폐될 수 있다. 팩 케이스(110)와 팩 커버(130)는 전기 절연재로 제작되는 것이 바람직하다. 또한, 팩 케이스(110)의 수납 공간(112)에 수납되는 모듈은 2행2열(2Ⅹ2) 형태로 배치된다.
브라켓(120)은 한 쌍의 인접하는 모듈들(100)의 상대적 위치 및 팩 케이스(110)의 수납 공간(112)에서의 절대적 위치를 고정하기 위한 것으로서, 각각의 모듈(100)의 상부 커버(11)에 마련된 상부 고정부재(70)의 보스가 삽입될 수 있는 구멍 형태의 고정부(122)가 상부 고정부재(70)의 위치에 대응되게 마련된다. 브라켓(120)은 강성이 우수한 재질로 제조되며 가볍고 전기 절연성이 우수한 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 브라켓(120)의 테두리는 팩 케이스(110)의 상면에 걸쳐질 수도 있고 수납 공간(112)의 측벽에 끼워질 수도 있다. 도 10 및 도 11의 참조부호 140은 수납 공간(112)에 모듈들(100)과 함께 수납되는 제어 유니트를 나타낸다.
팩 커버(130)는 전술한 바와 같이, 팩 케이스(110)의 상부를 덮기 위한 것으로서, 모듈들(100)이 수납된 상태에서 팩 케이스(110)의 양측 측벽들에 결합될 수 있는 결합바(132)가 양측에 마련된다. 또한, 팩 커버(130)의 하면에서는 전술한 브라켓(120)과 결합될 수 있는 브라켓 고정부(미도시)가 마련되는 것이 바람직하다. 브라켓 고정부(122)는 브라켓(120)의 이동을 방지함으로써, 결과적으로 브라켓(120)에 고정된 모듈(100)의 유동 또는 이동을 방지할 수 있다.
물론, 도시되지는 않았지만, 팩 케이스(110)의 바닥면에는 각각의 모듈(100)의 하부 케이스(13)의 삽입홈에 삽입될 수 있는 돌기들(미도시)이 마련되어 각각의 모듈(100)의 위치를 고정할 수도 있음은 전술한 바와 같다.
도 13은 본 발명의 다른 바람직한 예시적 실시예에 따른 이차전지 팩의 분해 사시도이다.
도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 이차전지 팩(200)은 도 11 및 도 12의 이차전지 팩(300)의 브라켓(120)을 없애고 브라켓(120)의 결합부의 구성을 팩 커버(130)의 하면에 구성한 것이다. 즉, 팩 케이스(110)에 수납되는 각각의 모듈(100)의 고정부재(70)의 보스들은 팩 커버(130)가 팩 케이스(110)에 결합될 때, 팩 커버(130)의 하면에 마련된 구멍 형태의 고정부(미도시)에 고정됨으로써 모듈(100)의 각각의 위치가 고정되는 구조이다. 또한, 본 실시예에 따르면, 전술한 실시예의 브라켓들(120)이 팩 커버(130)와 일체로 형성되어도 무방하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 컴팩트 이차전지 모듈 및 이를 이용한 이차전지 팩에 관한 것으로서, 특히, 이차전지 모듈 및 이차전지 팩과 관련된 산업에 이용 가능하다.

Claims (16)

  1. 이차전지 셀을 수납하는 적어도 2개 또는 그 이상의 카트리지들이 적층 결합된 카트리지 조립체를 포함하는 이차전지 모듈에 있어서,
    하나 또는 그 이상의 모듈들이 직렬 또는 병렬로 기계적/전기적으로 연결된 전지팩을 구성할 수 있도록 모듈의 외면에 마련된 하나 또는 그 이상의 고정부재들을 구비하는 것을 특징으로 하는 컴팩트 이차전지 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    고정부재는 카트리지 조립체의 양면에 각각 결합되는 상부 커버와 하부 커버 중 어느 하나로부터 외측으로 돌출된 형성된 보스 또는 후크를 구비하는 것을 특징으로 하는 컴팩트 이차전지 모듈.
  3. 청구항 2에 있어서,
    보스는 단면이 원형, 타원형, 다각형 또는 마름모 형태의 칼럼 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 컴팩트 이차전지 모듈.
  4. 청구항 2에 있어서,
    후크는 단면이 원형, 타원형, 다각형 또는 마름모 형태로서, 다수의 불연속 탄성 피스들을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴팩트 이차전지 모듈.
  5. 청구항 1에 있어서,
    고정부재는 카트리지 조립체에 양면에 각각 결합되는 상부 커버와 하부 커버 중 어느 하나의 표면에 인입 형성된 삽입홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 컴팩트 이차전지 모듈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    삽입홈은 미리 결정된 깊이를 가진 원형, 타원형, 다각형 또는 마름모 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 컴팩트 이차전지 모듈.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 컴팩트 이차전지 모듈을 포함하는 이차전지 팩.
  8. 청구항 7에 있어서,
    이차전지 팩은 가정용 광기전 태양광 패널용 에너지 저장 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  9. 하나 또는 그 이상의 이차전지 모듈들이 직렬 또는 병렬로 기계적/전기적으로 연결된 이차전지 팩에 있어서,
    수납 공간이 마련된 팩 케이스;
    이차전지 셀을 수납하는 적어도 2개 또는 그 이상의 카트리지들이 적층 결합된 카트리지 조립체, 및 외면에 마련된 하나 또는 그 이상의 고정부재들을 각각 포함하고, 수납 공간에 수납될 수 있는 적어도 하나 또는 그 이상의 이차전지 모듈들; 및
    고정부재들에 결합되어 모듈의 위치를 고정할 수 있는 고정부가 마련되며, 팩 케이스를 덮을 수 있는 팩 커버를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  10. 하나 또는 그 이상의 이차전지 모듈들이 직렬 또는 병렬로 기계적/전기적으로 연결된 이차전지 팩에 있어서,
    수납 공간이 마련된 팩 케이스;
    이차전지 셀을 수납하는 적어도 2개 또는 그 이상의 카트리지들이 적층 결합된 카트리지 조립체, 및 외면에 마련된 하나 또는 그 이상의 고정부재들을 각각 포함하고, 수납 공간에 수납될 수 있는 적어도 하나 또는 그 이상의 이차전지 모듈들;
    고정부재들에 결합되어 모듈의 위치를 고정할 수 있는 고정부가 마련되며 수납공간에 배치될 수 있는 적어도 하나 또는 그 이상의 브라켓들; 및
    팩 케이스를 덮을 수 있는 팩 커버를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    고정부재는 카트리지 조립체에 양면에 각각 결합되는 상부 커버와 하부 커버 중 어느 하나로부터 외측으로 돌출된 형성된 보스 또는 후크를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  12. 청구항 11에 있어서,
    보스는 단면이 원형, 타원형, 다각형 또는 마름모 형태의 칼럼 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  13. 청구항 11에 있어서,
    후크는 단면이 원형, 타원형, 다각형 또는 마름모 형태로서, 다수의 불연속 탄성 피스들을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  14. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    고정부재는 카트리지 조립체에 양면에 각각 결합되는 상부 커버와 하부 커버 중 어느 하나의 표면에 인입 형성된 삽입홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  15. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    삽입홈은 미리 결정된 깊이를 가진 원형, 타원형, 다각형 또는 마름모 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
  16. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    이차전지 팩은 가정용 광기전 태양광 패널용 에너지 저장 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지 팩.
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