JP7436117B2 - エネルギー密度の向上した電池モジュールおよびこれを含む電池パック - Google Patents
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Description
本出願は２０２０年３月１２日付の韓国特許出願第２０２０－００３０５８４号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容はこの明細書の一部として含まれる。
本発明はエネルギー密度の向上した電池モジュールおよびこれを含む電池パックに関し、より詳しくは絶縁シートに支持部を形成することにより、セルカートリッジなしにも電池セルをさらに収納することができる電池モジュールおよびこれを含む電池パックに関する。
現代社会で必要不可欠に使われている各種の電子機器のエネルギー源として使われている二次電池は、モバイル機器の使用量の増加および複雑化、電気自動車などの開発によって所要容量が増加している。使用者の需要を満たすために、小型機器には多数の電池セルを配置しているが、自動車などには多数の電池セルを電気的に連結する電池モジュールが使われる。
電池モジュールは、多数の二次電池、すなわち電池セルが容量および出力を増大させるために直列または並列に連結されており、電池モジュールの容量増加のために電池モジュール内の死空間を減らすか各電池セルの容量を増加させるための多様な研究が遂行されている。
図１は従来技術による電池モジュールの分解斜視図である。図１に示すように、従来の電池モジュールは、最外殻に位置する一対のエンドプレート１０の内側に一対の絶縁シート２０が位置し、また一対の絶縁シート２０の間には一つ以上の電池セルとこれらの電池セルを収納するセルカートリッジとを含む単位モジュールが多数積層されて一つの単位モジュール積層体３０を構成する。
したがって、容量を増加させる目的で電池セルを追加する場合には必ずセルカートリッジが必要であり、これは電池モジュールや電池パックの重さ増加につながってエネルギー密度を下げることになる。
また、従来の電池モジュールは、エンドプレート１０と絶縁シート２０が単純に平面状態で面接触して、これらが全然固定されていない状況なので、電池モジュールの組立が容易でないという問題点がある。
特開２０１６－０４６２０７号は、エンドプレートと電池ホルダーとの間に絶縁プレートを備え、これを挿通部を介して連結して絶縁プレートを固定しているが、依然として前記のような問題点は解決することができない。
前記のような問題点を解決するために、本発明はセルカートリッジの追加なしにも電池セルの積層が可能な電池モジュールおよびこれを含む電池パックを提供することを目的とする。
また、本発明は、エンドプレートと絶縁シートを互いに固定することができる電池モジュールおよびこれを含む電池パックを提供することを目的とする。
前記のような問題点を解決するための本発明による電池モジュールは、一つ以上の電池セル（７００）及び前記電池セル（７００）を内部に収納するセルカートリッジ（６００）を含む単位モジュールが地面を基準に水平にまたは垂直に積層されている単位モジュール積層体と、前記単位モジュール積層体の最外側に位置する一対の絶縁シート（５００）と、前記一対の絶縁シート（５００）の外側に位置する一対のエンドプレート（４００）とを含み、前記一対のエンドプレート（４００）には、前記単位モジュール積層体が位置する方向に突出した第１***部（４１０）が備えられ、前記一対の絶縁シート（５００）には、前記エンドプレート（４００）の第１***部（４１０）を収容するように同じ形状の第１収容部（５１０）が備えられていることを特徴とする。
また、本発明による電池モジュールにおいて、前記第１***部（４１０）は、エンドプレート（４００）の上部エッジ付近に１個ずつ備えられていることを特徴とする。
また、本発明による電池モジュールにおいて、前記一対のエンドプレート（４００）には、前記単位モジュール積層体が位置する方向に突出した第２***部（４２０）が備えられ、前記一対の絶縁シート（５００）には、前記エンドプレート（４００）の第２***部（４２０）を収容するように同じ形状の第２収容部（５２０）が備えられ、前記第２***部（４２０）は、一対の第１***部（４１０）の間に位置し、前記第２収容部（５２０）は一対の第１収容部（５１０）の間に位置することを特徴とする。
また、本発明による電池モジュールにおいて、前記第２***部（４２０）及び前記第２収容部（５２０）は、水平方向に所定の長さに延びたバー（ｂａｒ）形状を有することを特徴とする。
また、本発明による電池モジュールにおいて、前記一対のエンドプレート（４００）には、前記単位モジュール積層体が位置する方向に突出した第３***部（４３０）が備えられ、前記一対の絶縁シート（５００）には、前記エンドプレート（４００）の第３***部（４３０）を収容するように同じ形状の第３収容部（５３０）が備えられていることを特徴とする。
また、本発明による電池モジュールにおいて、前記第３***部（４３０）は、前記エンドプレート（４００）の側部縁に沿って形成されていることを特徴とする。
また、本発明による電池モジュールにおいて、前記第３***部（４３０）は、エンドプレート（４００）の側部及び下部の縁に沿って「Ｌ」字形に形成されることを特徴とする。
また、本発明による電池モジュールにおいて、前記エンドプレート（４００）の第２***部（４２０）の上部には、前記絶縁シート（５００）と密着するように所定のサイズの両面接着テープ（４４０）が備えられていることを特徴とする。
また、本発明による電池モジュールにおいて、前記絶縁シート（５００）の第１収容部（５１０）、第２収容部（５２０）および第３収容部（５３０）は、前記単位モジュール積層体が位置する方向に突出していることを特徴とする。
また、本発明による電池モジュールにおいて、前記絶縁シート（５００）と直接的に密着する電池セル（７００）は、前記絶縁シート（５００）の第１収容部（５１０）、第２収容部（５２０）および第３収容部（５３０）によって支持されることを特徴とする。
また、本発明による電池モジュールにおいて、前記エンドプレート（４００）の上部縁の両側には、締結棒（８００）が貫通するように第１締結ホール（４７１）が形成された一対の第１締結具（４７０）が備えられ、前記第１締結具（４７０）は、前記絶縁シート（５００）の上部縁より上方に延びるように形成されたことを特徴とする。
また、本発明による電池モジュールにおいて、前記セルカートリッジ（６００）の上部縁の両側には、締結棒（８００）が貫通するように第２締結ホール（６３１）が形成された一対の第２締結具（６３０）が備えられていることを特徴とする。
また、本発明による電池パックは、前述した電池モジュールを含むことを特徴とする。
本発明は、前記のような構成の中で相反しない一つまたは二人以上の構成を選択して組み合わせることができる。
本発明による電池モジュールおよびこれを含む電池パックによれば、エンドプレートと絶縁シートに複数の***部及び収容部などを形成することにより、互いに固定可能であり、よって組立が一層容易であるという利点がある。
また、本発明による電池モジュールおよびこれを含む電池パックによれば、複数の収容部が絶縁シートに形成されているので、別途のセルカートリッジなしにもさらに電池セルを積層させることができるので、エネルギー密度を高めることができるという利点がある。
本出願で、「含む」、「有する」または「備える」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、構成要素、部分品またはこれらの組合せが存在することを指定しようとするものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらの組合せなどの存在または付加の可能性を予め排除しないものと理解しなければならない。
また、図面全般にわたって類似の機能及び作用をする部分に対しては同じ図面符号を使う。明細書全般で、ある部分が他の部分と連結されていると言うとき、これは直接的に連結されている場合だけではなく、その中間に他の素子を挟んで間接的に連結されている場合も含む。また、ある構成要素を含むというのは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
以下、本発明によるエネルギー密度の向上した電池モジュールおよびこれを含む電池パックについて添付図面を参照して説明する。
図２は本発明による電池パックの斜視図、図３は本発明の好ましい電池パックの分解斜視図、図４（ａ）は本発明による下部ハウジング及びこれに収納された電池モジュールの平面図、図４（ｂ）は上部ハウジングの底面図である。
これらの図２～図４を参照しながら説明すると、本発明による電池パックは、下部ハウジング１００、下部ハウジング１００に結合する上部ハウジング２００、および下部ハウジング１００に連結され、上部ハウジング２００を貫通して外部に突出して電池パックと外部機器とを電気的に連結するための出力端子３００を含む。
前記下部ハウジング１００は、一つ以上の電池モジュール、ＩＣＢアセンブリー、及びＢＭＳアセンブリーを含むことができ、電池モジュールは複数の電池セル及びセルカートリッジを含んでなるが、電池モジュールについては後述する。
一方、ＩＣＢアセンブリーは、内部にＩＣＢバスバーを介して一つ以上の電池モジュールを電気的に連結する役割を果たす。ＢＭＳアセンブリーはＩＣＢアセンブリーの上端に結合して電池パックを保護する役割を果たすが、これらのＩＣＢアセンブリー及びＢＭＳアセンブリーは一般的に知られている構成に相当するので、より詳細な説明は省略する。
上部ハウジング２００は、図３および図４に示すように、一つ以上の電池モジュール、ＩＣＢアセンブリー、及びＢＭＳアセンブリーを収納している下部ハウジング１００の上部に結合される。上部ハウジング２００の下面、すなわち上部ハウジング２００の内側底面には、セルカートリッジ６００の第３締結ホール６３４に挿入されてセルカートリッジ６００を固定するための複数の締結突起２１０が備えられている。
具体的には、下部ハウジング１００に上部ハウジング２００を結合するとき、セルカートリッジ６００の第３締結ホール６３４に締結突起２１０が位置するように対応位置に備えられ、第３締結ホール６３４と同数で形成されることが好ましい。
上部ハウジング２００に備えられた締結突起２１０は互いに同じ形状を有することができ、また互いに異なる形状を有することもできる。締結突起２１０が同じ形状を有する場合には製作過程が容易であるという利点があり、締結突起２１０が互いに異なる形状を有する場合には各締結突起２１０の位置による結合力を調節することができるという利点があり得る。
一方、締結突起２１０と第３締結ホール６３４はそれぞれ突起形状とホール形状を有することができるが、その名称にもかかわらず、締結突起２１０がホール形状を、第３締結ホール６３４が突起形状を有しても関係ない。
図５および図６を参照しながら、下部ハウジング１００に収納されている本発明による電池モジュールについて説明する。
図５は本発明による電池モジュールの斜視図、図６は本発明による電池モジュールの分解斜視図である。
本発明による電池モジュールは、一つ以上の電池セル７００及び電池セル７００を内部に収納するセルカートリッジ６００を含む単位モジュールが地面を基準に水平または垂直に積層されている単位モジュール積層体、単位モジュール積層体の最外側に位置する一対の絶縁シート５００、および一対の絶縁シート５００の外側に位置する一対のエンドプレート４００を含んでなることができる。
具体的には、電池モジュールは、エンドプレート４００、絶縁シート５００、電池セル７００、電池セル７００、セルカートリッジ６００、電池セル７００、電池セル７００、セルカートリッジ６００、電池セル７００、電池セル７００、絶縁シート５００、およびエンドプレート４００の順に積層されることができる。
一方、電池セル７００は、電極組立体、電極組立体から突出している電極リード、およびケースを含むことができる。
電極組立体は、長いシート状の陽極および陰極の間に分離膜が介在されて巻き取られる構造を有するゼリーロール型組立体、または長方形の陽極および陰極が分離膜を挟む状態で積層される構造の単位セルからなるスタック型組立体、単位セルが長い分離フィルムによって巻き取られるスタックフォルディング型組立体、単位セルが分離膜を挟む状態で積層されて互いに付着されるラミネーションスタック型組立体などに分類されることができるが、これに限定されない。
前記のような電極組立体はケースに内蔵され、ケースは通常内部層／金属層／外部層のラミネートシート構造を有する。内部層は電極組立体と直接的に接触するので、絶縁性及び耐電解性を有しなければない。また、外部に対する密閉のために、シーリング性、すなわち内部層同士熱接着されたシーリング部位は優れた熱接着強度を有しなければならない。このような内部層の材料は、耐化学性に優れながらもシーリング性が良いポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンアクリレート、ポリブチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン樹脂、およびポリイミド樹脂から選択されることができるが、これに限定されなく、引張強度、剛性、表面硬度、耐衝撃強度などの機械的物性及び耐化学性に優れたポリプロピレンが最も好ましい。
内部層と接している金属層は外部から水分や各種のガスが電池の内部に浸透することを防止するバリア層に相当し、このような金属層の好ましい材料としては、軽いながらも成形性に優れたアルミニウム薄膜を使うことができる。
そして、金属層の他側面には外部層が備えられる。このような外部層は、電極組立体を保護しながら耐熱性及び耐化学性を確保することができるように、引張強度、透湿防止性および空気透過防止性に優れた耐熱性ポリマーを使うことができ、一例としてナイロンまたはポリエチレンテレフタレートを使うことができるが、これに限定されない。
電極リードは電極組立体の電極タブが電気的に連結され、ケースの外部に露出される構造を有することができ、前記電極タブがない状態で電極リードが直接電極組立体とケースの外部を連結する構造であることができるが、これに限定されない。前記のような電池セルは一般的に知られている構成に相当するので、より詳細な説明は省略する。
前記のような電池セル７００はセルカートリッジ６００によって複数が積層されることができ、セルカートリッジ６００は図７～図１０に示されている。
図７は本発明によるセルカートリッジを一側から見た斜視図、図８は本発明によるセルカートリッジを他側から見た斜視図である。
本発明による電池モジュールにおいて、前記セルカートリッジ６００は外形およびサイズが同一であることができる。すなわち、本発明によるセルカートリッジ６００のそれぞれは、所定の距離で離隔して互いに向き合う一対の垂直フレーム６１０、一対の垂直フレーム６１０の上端部と下端部とをそれぞれ連結する一対の水平フレーム６２０、および一対の垂直フレーム６１０の上端部と水平フレーム６２０が会う角付近で上方に向けて所定の高さに延びた一対の第２締結具６３０を含んでなることができる。
まず、垂直フレーム６１０についてより具体的に説明すると、およそ平板構造の垂直フレーム６１０には、一側方向に向けて第１結合具６１１及び第２結合具６１２が所定の距離で離隔して備えられ、第１結合具６１１と第２結合具６１２は一対の垂直フレーム６１０に互いに対角線方向に位置することができる。
すなわち、図７および図８に示すように、本発明によるセルカートリッジ６００は対角線方向に第１結合具６１１及び第２結合具６１２が位置することにより、同種のセルカートリッジ６００が互いに向き合って結合することができるようにする。
第１結合具６１１は、垂直フレーム６１０のエッジより所定の長さで突出した第１結合用突起６１１（ａ）と、第１結合用突起６１１（ａ）の外側面に所定の深さに陥没した第１結合用密着溝６１１（ｂ）とが形成されている。そして、第２結合具６１２は、垂直フレーム６１０のエッジより所定の長さに突出した状態で第１結合用密着溝６１１（ｂ）に着座される第２結合用突起６１２（ａ）と、第１結合用突起６１１（ａ）を収容する第２結合用挿入溝６１２（ｂ）とから構成されることができる。
したがって、セルカートリッジ６００の垂直および水平フレーム６１０、６２０によって形成される内側空間部に複数の電池セル７００を収納させた後、一対のセルカートリッジ６００を互いに密着させれば、第２結合用突起６１２（ａ）は第１結合用密着溝６１１（ｂ）に着座されるとともに、第１結合用突起６１１（ａ）は第２結合用挿入溝６１２（ｂ）に挿入されることにより、セルカートリッジ６００の上下左右への動きを抑制することができる単位モジュール積層体が得られる。
一方、一対の垂直フレーム６１０と下側に位置する一つの水平フレーム６２０とには、内側に所定の長さに延びた第１内側延長部６１３と第２内側延長部６２３とがそれぞれ備えられている。これらは一つのセルカートリッジ６００に２個の電池セル７００が収納されるとき、電池セル７００を互いに区画するためのものである。
図９は本発明によるセルカートリッジを上側面から見た斜視図である。セルカートリッジ６００の結合力を向上させるために、水平フレーム６２０には第３結合具６２１及び第４結合具６２２をさらに備えることができる。具体的には、これらの第３結合具６２１と第４結合具６２２は一対の水平フレーム６２０の中で相対的に下側に位置する水平フレーム６２０に位置し、第３結合具６２１及び第４結合具６２２は一側方向に、より詳細には、第１結合具６１１及び第２結合具６１２の突出方向と同じ方向に突出しており、互いに所定の距離で離隔するように位置している。
ここで、第３結合具６２１は、水平フレーム６２０のエッジより所定の長さに突出した第３結合用突起６２１（ａ）と、第３結合用突起６２１（ａ）の外側面に所定の深さに陥没した第３結合用密着溝６２１（ｂ）とからなる。そして、第４結合具６２２は、水平フレーム６２０のエッジより所定の長さに突出した状態で第３結合用密着溝６２１（ｂ）に着座される第４結合用突起６２２（ａ）と、第３結合用突起６２１（ａ）を収容する第４結合用挿入溝６２２（ｂ）とからなる。これらは前述した第１結合具６１１および第２結合具６１２と外形および結合構造が同一であるので、追加的な説明は省略する。
図１０は本発明によるセルカートリッジの上部拡大図である。本発明によるセルカートリッジ６００において、一対の第２締結具６３０は一対の垂直フレーム６１０の上端部と水平フレーム６２０が会う角付近に位置し、上端部の水平フレーム６２０より上方に突出している。
一対の第２締結具６３０は、セルカートリッジ６００の前後方に電池セル７００、絶縁シート５００およびエンドプレート４００を積層させた状態でこれらを互いに固定するためのものである。
具体的には、第２締結具６３０は、第２締結ホール６３１、第５結合用突起６３２、段差部６３３、および第３締結ホール６３４を含んでなることができる。
第２締結ホール６３１は締結棒８００が貫通する空間を提供し、セルカートリッジ６００の前方と後方に相当する水平方向に形成されている。
第５結合用突起６３２と段差部６３３は一対のセルカートリッジ６００が互いに密着するとき、相互間の結合力を高めるためのものである。第５結合用突起６３２は第２締結ホール６３１の外径部に沿って所定の長さに外側に延びているのに対し、段差部６３３は第５結合用突起６３２が形成された側の反対側の第２締結ホール６３１の外側に形成されている。もちろん、段差部６３３は締結棒８００を妨げないように第２締結ホール６３１より内径が大きい。
一方、第５結合用突起６３２と段差部６３３は一対の第２締結具６３０において互いに反対方向に位置する。すなわち、いずれか一つの第２締結具６３０は第５結合用突起６３２が前方に向かい、段差部６３３が後方に向かうように形成される場合、他の第２締結具６３０は第５結合用突起６３２が後方に、そして段差部６３３が前方に向かっている。
したがって、一対のセルカートリッジ６００が密着すれば、いずれか一つのセルカートリッジ６００に形成された第５結合用突起６３２は向き合って結合される他のセルカートリッジ６００の第２締結ホール６３１に挿入される。
第３締結ホール６３４は、前述したように、上部ハウジング２００の締結突起２１０を収容するためのものであり（図４および図９参照）、第２締結具６３０の上端、つまり第２締結具６３０に垂直方向に形成されている。
次に、エンドプレートと絶縁シートについて説明する。図１１は本発明によるエンドプレートと絶縁シートの斜視図である。
まず、エンドプレート４００を説明すると、電池モジュールの両側最外殻部に位置するおよそ平板構造のものであり、第１***部４１０、第２***部４２０、第３***部４３０、両面接着テープ４４０、水平屈曲部４５０、垂直屈曲部４６０、および第１締結具４７０を含んでなる。
第１***部４１０はエンドプレート４００の上部エッジ付近に１個ずつ備えられおり、絶縁シート５００と密着するとき、動きを最小化することができる。
すなわち、第１***部４１０は絶縁シート５００が位置する方向に突出し、下部には段が形成されている形態を有している。
第２***部４２０は水平方向に所定の長さを有する長いバー（ｂａｒ）形状を有し、一対の第１***部４１０の間に位置し、第１***部４１０と同様に、絶縁シート５００が位置する方向に***するように形成される。
一対からなる第３***部４３０はエンドプレート４００の側部縁に沿って形成されることができる。例えば、エンドプレート４００の垂直縁と水平縁とが会う各角付近に「Ｌ」字形に形成されることができる。
両面接着テープ４４０は第２***部４２０の付近、一例として第２***部４２０の上部に位置して絶縁シート５００との密着力を向上させる。
複数の水平屈曲部４５０と垂直屈曲部４６０は表面積増加によって放熱効果を高めるとともに、左右部および上下部の衝撃の際に電池モジュールの変形を防止するためのものである。
第１締結具４７０は上縁の両側に設けられ、締結棒８００が貫通するように第１締結ホール４７１が形成されている。ここで、第１締結具４７０は絶縁シート５００の上縁より上方に延びるように形成されることが好ましい。
絶縁シート５００は一対のエンドプレート４００の内側面にそれぞれ１個ずつが位置するおよそ平板構造のものであり、一側面はエンドプレート４００と密着し、他側面は電池セル７００と接している。
具体的には、絶縁シート５００は、第１収容部５１０、第２収容部５２０、および第３収容部５３０を含んでなり、第１収容部５１０はエンドプレート４００の第１***部４１０を、第２収容部５２０はエンドプレート４００の第２***部４２０を、そして第３収容部５３０はエンドプレート４００の第３***部４３０を収容する。
したがって、エンドプレート４００と絶縁シート５００とが密着するとき、上縁だけではなく側縁も確かに密着することができるので、これらの結合力が向上することができる。
ここで、絶縁シート５００の第１収容部５１０、第２収容部５２０および第３収容部５３０のそれぞれはエンドプレート４００の第１***部４１０、第２***部４２０および第３収容部５３０と同じ形状を有し、たとえ収容部と表現しているが、***部を収容する空間に相当するので、***した状態である。
一方、絶縁シート５００の第１収容部５１０、第２収容部５２０および第３収容部５３０によって形成される空間部には電池セル７００が着座されることができる。
すなわち、「Ｌ」字形に形成された一対の第３収容部５３０によって電池セル７００の３個の角部が支持され、また一対の第１収容部５１０と第２収容部５２０によって残りの一つの角が支持されることができる。
従来には、電池セル７００を装着するためにセルカートリッジを必要としたが、本発明による電池モジュールは絶縁シート５００の収容部によって電池セル７００をさらに装着することができるので、エネルギー密度を高めることができるという利点がある。
一方、締結棒８００はエンドプレート４００の第１締結ホール４７１とセルカートリッジ６００の第２締結ホール６３１とを貫通した後に固定される。
前記のような構成を有する電池パックは各種のデバイス、例えば電気自動車やハイブリッド自動車のような自動車に適用可能である。
以上で本発明の内容の特定部分を詳細に記述したが、当該分野で通常の知識を有する者にこのような具体的技術はただ好適な実施様態であるだけで、これによって本発明の範囲が制限されるものではなく、本発明の範疇及び技術思想の範囲内で多様な変更及び修正が可能であるというのは当業者に明らかなものであり、このような変形及び修正も添付の特許請求範囲に属するものであるというのは言うまでもない。
１０ エンドプレート
２０ 絶縁シート
３０ 単位モジュール積層体
１００ 下部ハウジング
２００ 上部ハウジング
２１０ 締結突起
３００ 出力端子
４００ エンドプレート
４１０ 第１***部
４２０ 第２***部
４３０ 第３***部
４４０ 両面接着テープ
４５０ 水平屈曲部
４６０ 垂直屈曲部
４７０ 第１締結具
４７１ 第１締結ホール
５００ 絶縁シート
５１０ 第１収容部
５２０ 第２収容部
５３０ 第３収容部
６００ セルカートリッジ
６１０ 垂直フレーム
６１１ 第１結合具
６１１（ａ） 第１結合用突起
６１１（ｂ） 第１結合用密着溝
６１２ 第２結合具
６１２（ａ） 第２結合用突起
６１２（ｂ） 第２結合用挿入溝
６１３ 第１内側延長部
６２０ 水平フレーム
６２１ 第３結合具
６２１（ａ） 第３結合用突起
６２１（ｂ） 第３結合用密着溝
６２２ 第４結合具
６２２（ａ） 第４結合用突起
６２２（ｂ） 第４結合用挿入溝
６２３ 第２内側延長部
６３０ 第２締結具
６３１ 第２締結ホール
６３２ 第５結合用突起
６３３ 段差部
６３４ 第３締結ホール
７００ 電池セル
８００ 締結棒
２０ 絶縁シート
３０ 単位モジュール積層体
１００ 下部ハウジング
２００ 上部ハウジング
２１０ 締結突起
３００ 出力端子
４００ エンドプレート
４１０ 第１***部
４２０ 第２***部
４３０ 第３***部
４４０ 両面接着テープ
４５０ 水平屈曲部
４６０ 垂直屈曲部
４７０ 第１締結具
４７１ 第１締結ホール
５００ 絶縁シート
５１０ 第１収容部
５２０ 第２収容部
５３０ 第３収容部
６００ セルカートリッジ
６１０ 垂直フレーム
６１１ 第１結合具
６１１（ａ） 第１結合用突起
６１１（ｂ） 第１結合用密着溝
６１２ 第２結合具
６１２（ａ） 第２結合用突起
６１２（ｂ） 第２結合用挿入溝
６１３ 第１内側延長部
６２０ 水平フレーム
６２１ 第３結合具
６２１（ａ） 第３結合用突起
６２１（ｂ） 第３結合用密着溝
６２２ 第４結合具
６２２（ａ） 第４結合用突起
６２２（ｂ） 第４結合用挿入溝
６２３ 第２内側延長部
６３０ 第２締結具
６３１ 第２締結ホール
６３２ 第５結合用突起
６３３ 段差部
６３４ 第３締結ホール
７００ 電池セル
８００ 締結棒
Claims (13)
- 一つ以上の電池セルと前記電池セルを内部に収納するセルカートリッジとを含む単位モジュールが地面を基準に水平にまたは垂直に積層されている単位モジュール積層体と、
前記単位モジュール積層体の最外側に位置する一対の絶縁シートと、
前記一対の絶縁シートの外側に位置する一対のエンドプレートと、を含み、
前記一対のエンドプレートは、前記単位モジュール積層体が位置する方向に突出した第１***部を備え、
前記一対の絶縁シートは、前記エンドプレートの第１***部を収容するように同じ形状の第１収容部を備え、
前記第１収容部は、前記第１***部を収容する側では前記絶縁シート上で凹んだ形状を有し、その反対側では、前記凹んだ形状に対応して前記単位モジュール積層体が位置する方向に突出した形状を有し、前記絶縁シートに隣接する前記電池セルが、前記突出した形状によって形成される空間部に着座される、電池モジュール。 - 前記第１***部は、エンドプレートの上部エッジ付近に１個ずつ備えられた、請求項１に記載の電池モジュール。
- 前記一対のエンドプレートには、前記単位モジュール積層体が位置する方向に突出した第２***部が備えられ、
前記一対の絶縁シートは、前記エンドプレートの第２***部を収容するように同じ形状の第２収容部を備え、
前記第２***部は、一対の第１***部の間に位置し、前記第２収容部は一対の第１収容部の間に位置する、請求項２に記載の電池モジュール。 - 前記第２***部及び前記第２収容部は、水平方向に所定の長さに延びたバー形状を有する、請求項３に記載の電池モジュール。
- 前記一対のエンドプレートは、前記単位モジュール積層体が位置する方向に突出した第３***部を備え、
前記一対の絶縁シートは、前記エンドプレートの第３***部を収容するように同じ形状の第３収容部を備える、請求項４に記載の電池モジュール。 - 前記第３***部は、前記エンドプレートの側部の縁に沿って形成された、請求項５に記載の電池モジュール。
- 前記第３***部は、エンドプレートの側部及び下部の縁に沿って「Ｌ」字形に形成された、請求項５または６に記載の電池モジュール。
- 前記エンドプレートの第２***部の上部には、前記絶縁シートと密着するように所定のサイズの両面接着テープが備えられている、請求項４～７のいずれか一項に記載の電池モジュール。
- 前記絶縁シートの第１収容部、第２収容部および第３収容部は、前記単位モジュール積層体が位置する方向に突出した、請求項７に記載の電池モジュール。
- 前記絶縁シートと直接的に密着する電池セルは、前記絶縁シートの第１収容部、第２収容部および第３収容部によって支持される、請求項９に記載の電池モジュール。
- 前記エンドプレートの上部縁の両側には、締結棒が貫通するように第１締結ホールが形成された一対の第１締結具が備えられ、
前記第１締結具は、前記絶縁シートの上部縁より上方に延びるように形成された、請求項１０に記載の電池モジュール。 - 前記セルカートリッジの上部縁の両側には、締結棒が貫通するように第２締結ホールが形成された一対の第２締結具が備えられた、請求項１１に記載の電池モジュール。
- 請求項１～１２のいずれか一項に記載の電池モジュールを含む、電池パック。
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