KR20100081956A - 2차 전지 모듈 - Google Patents

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KR20100081956A
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히로야스 스즈끼
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미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

2차 전지 모듈은 그 사이에 갭을 구비한 상태로 배열되는 전지 셀 열, 전지 셀 열의 일 측면을 덮는 덮개, 덮개의 내부면 상에 형성되고 각각 인접하는 전지 셀 사이의 갭을 형성하는 내부 리브, 덮개의 외주연을 따라 연장하고 전지 셀 열의 대향 단부에 위치하는 전지 셀을 유지하기 위해 대응하는 내부 리브와 협동하는 외부 림 및 전지 셀을 전기적으로 직렬로 접속시키기 위해 사용되는 복수의 부스 바를 포함한다. 전지 셀 및 덮개는 부스 바에 의해 기계적으로 함께 연결된다.

Description

2차 전지 모듈 {SECONDARY BATTERY MODULE}
본 발명은 복수의 2차 전지 셀을 포함하는 2차 전지 모듈에 관한 것이다.
이러한 2차 전지 셀의 일 형태로는 리튬 이온 전지 셀이 알려져 있으며, 예를 들어, 전기 자동차에 탑재되는 전지 팩의 형태로 사용된다. 구체적으로, 이러한 형태의 전지 팩은 그 안에 합체되는 전지 셀 열을 가지고, 전지 셀 열은 복수의 전지 셀을 포함한다.
전지 셀 열은 상당한 중량을 가지므로, 각각의 전지 셀 또는 전지 셀 열은 전체로서 적절한 위치에 확실하게 고정될 필요가 있다.
또한, 특히 전기 자동차에 탑재되는 전지 팩의 전지 모듈의 경우, 전기 자동차의 주행 중에 발생하는 진동뿐만 아니라 각각의 전지 셀로부터의 방열도 고려할 필요가 있다. 따라서, 전지 모듈에 있어서, 이웃하는 전지 셀 사이에 간격이 제공된다. 각각의 전지 셀은 이 간격을 통해 유동하는 공기에 의해 냉각되어, 전지 셀은 과열되는 것이 방지된다. 또한, 전지 셀이 출력 전압의 상승에 수반하여 팽창되는 경우에도, 이러한 간격은 전지 셀이 인접하는 전지 셀과 접촉하는 것을 방지하는 역할을 한다.
전지 셀이 인접하는 전지 셀과의 사이에 간격을 두도록 배열되는 경우, 개별 전지 셀은 전지 모듈 내측에서 이동 불가능하게 유지되어야만 한다. 이러한 목적으로, 아래에 기술된 특허 문헌 1에 개시된 전지 모듈은 상부 및 하부 부재를 가진다. 하부 부재는 서로에 대해 독립적으로 각각의 전지 셀을 수용하는 복수의 챔버를 가지고, 상부 부재는 챔버 내에 수용된 전지 셀을 가압하는 복수의 압박부를 가진다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 평5-193366호 공보
그러나, 특허 문헌 1의 전지 모듈에서는, 전지 셀이 단순히 상부 부재의 압박부에 의해 가압되고 있을 뿐이므로, 전지 모듈이 진동하게 되거나 외력을 받는 경우, 전지 셀은 챔버 내측에서 이동하게 된다.
2개의 인접하는 전지 셀마다 전극 단자가 부스 바(busbar)에 의해 전기적으로 접속된다. 전지 셀이 앞서 언급한 바와 같이 이동하는 경우, 전지 셀의 이동에 수반하여 바람직하지 못한 텐션이 부스 바에 가해져서, 부스 바 또는 전극 단자의 파손을 야기할 가능성이 있다.
반면, 리튬 이온 전지 셀의 출력 전압이 허용 상한치를 초과하여 상승하거나 허용 하한치 아래로 떨어지는 경우, 전지 셀은 열화되거나 적절하게 작동하지 못하게 될 가능성이 있다. 따라서, 이러한 종류의 전지 모듈에는 전지 셀의 출력 전압을 감시하는 모티터링 장치가 제공되는 것이 바람직하다. 이러한 모니터링 장치는, 예를 들어 인쇄 회로 기판 및 회로 기판 상에 탑재되는 산술 처리 유닛을 포함한다. 산술 처리 유닛은 각각의 전지 셀의 출력 전압이 입력될 각각의 전지 셀의 정극 및 부극 단자에 전기적으로 접속된다. 구체적으로는, 정극 및 부극 단자는 개별 모니터링 단자를 통해 인쇄 회로 기판의 회로에 전기적으로 접속된다.
그러나, 전지 셀이 앞서 언급한 바와 같이 이동하는 경우, 모니터링 단자 및 회로 기판에 역시 텐션이 가해지고, 이러한 텐션은 모니터링 단자 또는 회로 기판에 파손, 즉 개별 단자와 산술 처리 유닛 사이의 접속 불량을 야기하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 2차 전지 셀을 고정된 갭이 인접하는 전지 셀 사이에 제공된 상태로 확실하게 유지함으로써, 정극 단자와 부극 단자, 부스 바 및 모니터링 단자 등에 대한 파손을 방지하는 것이 가능한 2차 전지 모듈을 제공하는 것이다.
앞선 목적은 본 발명에 따른 2차 전지 모듈에 의해 달성된다. 2차 전지 모듈은 각각의 2차 전지 셀이 단자 표면 및 단자 표면으로부터 돌출하는 정극 단자와 부극 단자를 구비하고, 2차 전지 셀 중 인접하는 전지 셀이 인접하는 2차 전지 셀 중 하나의 전지 셀의 정극 단자와 인접하는 전지 셀 중 다른 전지 셀의 부극 단자가 전지 셀 열의 동일 측면 상에 위치되도록 배열되는, 복수의 2차 전지 셀이 그 사이에 갭을 구비하고 일 방향으로 배열된 전지 셀 열; 2차 전지 셀의 단자 표면에 대응하는 전지 셀 열의 측면을 덮고, 각각 인접하는 2차 전지 셀 사이에 개재되고 인접하는 2차 전지 셀 사이의 갭을 형성하는 복수의 내부 리브 및 전지 셀 열의 대향 단부에 위치하는 2차 전지 셀 중 2개를 유지하기 위해 내부 리브 중 대응하는 내부 리브와 협동하는 외부 리브를 구비하는 덮개 부재; 인접하는 2차 전지 셀 중 하나의 전지 셀의 정극 단자와 인접하는 2차 전지 셀 중 다른 전지 셀의 부극 단자를 전기적으로 서로 각각 접속하는 복수의 부스 바; 및 부스 바에 의해 덮개 부재와 2차 전지 셀을 함께 체결하는 체결 장치를 포함한다.
전지 셀 열이 덮개 부재로 덮이는 경우, 내부 리브는 대응하는 전지 셀 사이에서 유지되고, 인접하는 전지 셀 사이의 갭을 형성하는 격벽으로서 각각 기능한다. 전지 셀 열의 대향 단부에 위치하는 두 개의 전지 셀은 대응하는 내부 리브와 외부 립 사이에서 각각 유지된다.
따라서, 전지 셀 열의 개별 전지 셀은 인접하는 전지 셀 사이에 고정된 갭을 두고 개별 전지 셀의 상부면이 덮개 부재의 내부면에 의해 형성되는 동일 평면에 위치된 상태로 덮개 부재에 고정된다.
그 결과, 2차 전지 모듈은 고정된 갭이 인접하는 전지 셀 사이에 제공된 상태로 2차 전지 셀을 안정적으로 유지시킬 수 있으므로, 부시 바에는 2차 전지 셀의 이동에 관여하는 임의의 텐션이 가해지지 않게 되어, 부스 바에 대한 손상을 확실하게 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈의 확대 측면도.
도 2는 도 1의 전지 모듈의 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 덮개의 내부 측면을 도시한 사시도.
본 발명의 추가 적용 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 기술 분야의 숙련자들에게 있어 본 발명의 정신 및 범위 내에서의 변화 및 변경이 다음 상세한 설명으로부터 명백하기 때문에, 상세한 설명 및 특정 예들은 본 발명의 양호한 실시예를 나타내고는 있지만 단순히 예시적인 것으로 이해되어야만 한다.
본 발명은 단순한 예로서 제공되어 본 발명의 한정하는 것이 아닌, 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 더욱 상세하게 이해될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈(1)은, 예를 들어 4개의 리튬 이온 전지 셀[2 : 이하 단순히 전지 셀이라 칭함]을 포함한다. 전지 셀(2)은 일 방향으로 배열되어 전지 셀 열(22)을 구성하고, 소정의 갭이 전지 셀(2) 중 인접하는 전지 셀 사이에 제공된다. 각각의 전지 셀(2)은 각각 박막 형태인 정극, 부극 및 세퍼레이터(separator)를 포함한다. 정극 및 부극은 사이에 세퍼레이터를 두고 교대로 적층되어 소위 전극 스택을 형성한다. 전지 셀(2)은 전극 스택을 수용하는 전지 셀 케이스와, 전해액과 함께 전지 셀 케이스를 내장하고 그 안의 내용물을 밀폐식으로 밀봉하는 외부 케이스를 더 포함한다. 전지 셀 케이스는 절연성 및 단열성을 가지는 합성 수지로 제조되며, 외부 케이스는 금속으로 제조된다.
전지 셀(2)이 더 상세하게 설명될 것이다. 각각의 전지 셀(2)은 직육면체 형태로 이루어지고 전지 셀 열(22)에 수직인 방향으로 연장하는 종축을 가진다. 전지 셀(2)은 상부면(21)을 가지고, 또한 상부면(21)의 대향 측에 위치되는 정극 및 부극 단자(3a, 3b)를 가진다. 정극 및 부극 단자(3a, 3b)는 전극 스택의 정극 및 부극에 개별적으로 접속된다. 도 1에 명확하게 도시된 바와 같이, 정극 및 부극 단자(3a, 3b)는 모두 전지 셀(2)의 상부면(21)으로부터 돌출되어 있다.
또한, 도 1 및 도 2로부터 명백하게 알 수 있듯이, 전지 모듈(1)은 직사각형 덮개(6)를 포함한다. 덮개(6)는 합성 수지로 제조되며 정극 및 부극 단자(3a, 3b)가 존재하여도 셀 전지 열(22)의 상측을 덮을 수 있다. 구체적으로는, 복수의 구멍(5)이 덮개(6)의 외부 에지부를 통해 형성되고, 전지 셀 열(22)이 덮개(6)로 덮이는 경우, 각각의 전지 셀(2)의 정극 및 부극 단자(3a, 3b)는 대응하는 구멍(5)을 통해 덮개(6)의 상향으로 돌출한다.
전지 셀 열(22)을 형성하는 전지 셀(2) 중에서, 인접하는 전지 셀(2)은 정극 및 부극 단자(3a, 3b)의 위치가 반대가 되도록 배열되고, 따라서 전지 셀(2)은 전기적으로 직렬로 접속하게 된다. 구체적으로는, 부스 바(7a, 7b, 7c)가 덮개(6)의 상부면 상에 위치되고, 부스 바(7a, 7b)는 전지 셀 열(22)의 축에 대해 덮개(6)의 상부면 중 일측에 위치한다. 부스 바(7a)는 전지 셀 열(22)의 일단부에 위치하는 전지 셀(2a)의 정극 단자(3a)와 전지 셀(2a)에 인접한 전지 셀(2)의 부극 단자(3b)를 접속시키고, 부스 바(7b)는 전지 셀 열(22)의 타단부에 위치하는 전지 셀(2b)의 부극 단자(3b)와 전지 셀(2b)에 인접한 전지 셀(2)의 정극 단자(3a)를 접속시킨다. 부스 바(7c)는 전지 셀 열(22)의 축에 대해 덮개(6)의 상부면 중 타측에 위치하고, 전지 셀 열(22)의 중간에 위치하는 두 개의 개별 전지 셀(2)의 정극 및 부극 단자(3a, 3b)를 접속시킨다. 결과적으로, 전지 셀 열(22)의 전지 셀(2)은 전기적으로 직렬로 접속된다.
전극 단자(3)가 부스 바(7)에 접속되는 방법이 이후 상세히 기술될 것이다. 각각의 정극 및 부극 단자(3a, 3b)의 상단부 부분은 그 위에 형성되는 나사산을 가지고, 부스 바(7a, 7b, 7c)는 각각 그 안에 형성되는 한 쌍의 나사 구멍(8)을 가진다. 부스 바(7)는 전극 단자(3)가 대응하는 나사 구멍(8)을 통해 삽입된 상태에서 덮개(6)의 상부면 상에 위치한다. 이어서, 너트(9)가 부스 바(7)로부터 돌출하는 개별 전극 단자(3)에 나사 결합되어, 전지 셀 열(22), 덮개(6) 및 부스 바(7)는 덮개(6)가 전지 셀 열(22)과 부스 바(7) 사이에 유지된 상태에서 너트(9) 및 전극 단자(3)에 의해 함께 체결된다.
전지 셀(2a)의 부극 단자(3b) 및 전지 셀(2b)의 정극 단자(3a)에 있어서, 너트(9)는 와셔(23)를 그 사이에 개재한 상태로 대응하는 전극 단자에 나사 결합되어, 덮개(6) 및 개별 전지 셀(2a, 2b)은 너트(9) 및 와셔(23)에 의해 함께 체결된다. 따라서, 전지 셀 열(22)의 개별 전지 셀(2)은 덮개(6)의 내부면과 근접 접촉하게 되고, 전지 셀(2)의 상부면(21)은 동일 평면에 위치하게 된다.
다르게는, 전극 단자(3a, 3b) 및 부스 바(7)는 너트(9)를 사용하지 않고 스폿 용접, 땜납과 같은 납땜질, 스웨이징(swaging) 또는 접촉 핀의 사용에 의해 체결될 수도 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 전지 모듈(1)의 전지 셀 열(22)은 모듈 케이스(20)에 수용된다. 모듈 케이스(20)는 합성 수지로 제조되고 그 정상부에 개구를 가진다. 전지 셀 열(22)이 모듈 케이스(20)에 내장되는 경우, 덮개(6)는 모듈 케이스(20)의 개구를 폐쇄시킨다. 다수의 통기 구멍(도시 생략)이 모듈 케이스(20)의 측벽에 형성되어 공기가 전지 모듈(1)에 대해 도입 및 배출되는 것을 허용한다. 전지 모듈(1) 및 모듈 케이스(20)는 소위 전지 팩을 구성한다.
두 개의 추가 모듈(도시 생략)이 전지 모듈(1)의 개별 대향 단부에 인접 배열될 수도 있다. 전지 모듈(1)과 유사한 각각의 추가 모듈은 전지 셀 열(22)과 정렬하는 전지 셀 열을 포함하고 전지 모듈(1)과 전기적으로 직렬로 접속된다. 구체적으로는, 추가 모듈 중 하나의 단부 전지 셀은 전지 모듈(1)의 전지 셀(2a)에 인접하여 배열되고, 단부 전지 셀의 정극 단자 및 전지 셀(2a)의 부극 단자(3b)는 부스 바에 의해 서로 접속된다. 유사하게, 다른 추가 모듈의 단부 전지 셀은 전지 모듈(1)의 전지 셀(2b)에 인접하여 배열되고, 단부 전지 셀의 부극 단자 및 전지 셀(2b)의 정극 단자(3a)는 부스 바에 의해 서로 접속된다. 이러한 경우, 전지 팩은 모듈 케이스에 내장되는 다중 전지 모듈을 가진다.
반면, 리튬 이온 전지 셀(2)은 그 내부 에너지 밀도가 상승될 수 있다는 장점을 가진다. 그러나, 전지 셀(2)의 출력 전압이 그 허용 상한을 넘어 상승하거나 그 허용 하한 아래로 떨어지는 경우, 앞서 언급한 바와 같이, 전지 셀(2)의 훼손이 가속화되어, 전지 셀(2)이 예상보다 일찍 적절한 작동을 멈추는 상황을 야기할 가능성이 있다. 따라서, 전지 셀(2)의 훼손 및 고장을 방지하기 위해서는, 전지 셀(2)의 출력 전압을 감시할 필요가 있다. 이러한 목적으로, 전지 모듈(1)에는 개별 전지 셀(2)의 출력 전압을 감시하기 위한 모니터링 장치(24)가 제공된다.
구체적으로는, 모니터링 장치(24)는 대응하는 전지 셀(2)의 상부면(21) 상에 위치 설정되고 전지 셀(2)의 개별 정극 및 부극 단자(3a, 3b)와 결합되는 모니터링 단자(4)를 포함한다. 각각의 모니터링 단자(4)는 대응하는 전극 단자(3)에 전기적으로 접속되고 전지 셀 열(22)의 축을 향해 연장한다. 즉, 각각의 전지 셀(2)의 정극 및 부극 단자(3a, 3b)로부터 연장하는 모니터링 단자(4)는 전지 셀 열(22)의 축의 대향측에 위치하는 말단부 부분을 가지고, 나사 구멍(40)이 각각의 모니터링 단자(4)의 말단부 부분에 형성된다.
도 2로부터 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 덮개(6)는 그 중심에 형성되는 개구(25)를 가지고, 개구(25)는 모든 모니터링 단자(4)의 말단부 부분이 덮개(6)의 개구(25)를 통해 노출되도록 전지 셀 열(22)의 축을 따라 연장한다.
모니터링 장치(24)는 직사각형 인쇄 회로 기판(10)을 더 포함하고, 출력 전압을 감시하기 위한 산술 처리 유닛(도시 생략)이 회로 기판(10)의 상부면 상에 탑재된다. 회로 기판(10)은 전지 셀 열(22)의 축 방향으로 연장하고 덮개(6)의 개구(25)를 폐쇄하기에 충분한 큰 치수를 가진다. 복수의 관통 구멍(11)이 회로 기판(10)의 양측 에지부에 형성되고 회로 기판(10)의 인쇄 회로(도시 생략)를 통해 산술 처리 유닛에 전기적으로 접속된다.
또한, 관통 구멍(11)은 모니터링 단자(4)의 개별 나사 구멍(40)에 대해 적절한 위치로 대응하도록 형성된다. 회로 기판(10)이 개구(25)를 폐쇄시키도록 덮개(6) 상에 위치되는 경우, 관통 구멍(11)은 대응하는 나사 구멍(40)과 정렬하여 위치하게 된다. 이러한 방식으로 위치 설정된 회로 기판(10)에 대해서, 볼트(12)가 회로 기판(10)의 관통 구멍(11)을 통해 개별 나사 구멍(40)과 나사 결합되고, 그 결과, 볼트(12)는 회로 기판(10) 상의 산술 처리 유닛과 모니터링 단자(4)를 인쇄 회로를 통해 전기적으로 서로 접속시키고, 또한 회로 기판(10)과 전지 셀 열(22)을 기계적으로 서로 연결시킨다.
따라서, 산술 처리 유닛에는 개별 모니터링 단자(4)로부터의 출력 전압이 입력되고, 따라서 개별 전지 셀(2)의 출력 전압을 감시할 수 있다.
산술 처리 유닛과 모니터링 단자(4) 사이의 전기 접속이 이후 상세히 설명될 것이다. 전지 셀 열(22)을 형성하는 전지 셀(2)은 앞서 언급된 바와 같이 전기적으로 직렬로 접속되고, 따라서 동일한 부스 바(7)에 의해 서로 접속된 정극 및 부극 단자(3a, 3b)에 결합된 두 개의 모니터링 단자(4)는 동일한 전위를 가진다. 따라서, 각 한 쌍의 모니터링 단자(4) 중 하나만 회로 기판(10)의 대응하는 관통 구멍(11)에 볼트(12)에 의해 전기적으로 접속될 수도 있다. 이러한 경우, 산술 처리 유닛에 전기적으로 접속된 모니터링 단자(4)의 개수가 감소될 수 있다.
도 3은 덮개(6)의 내측을 도시한다.
덮개(6)는 그 외주연 에지를 따라 연장하는 직사각형 외부 림(26) 및 3개의 내부 리브(16)를 가진다. 모듈 케이스(20)의 개구가 덮개(6)로 폐쇄될 때, 외부 림(26)은 전지 셀 열(22)의 상측을 둘러싸고, 또한 모듈 케이스(20) 내의 개구의 개구 에지와 일치한다. 반면, 3개의 내부 리브(16)는 덮개(6)의 내부면으로부터 돌출한다. 구체적으로는, 내부 리브(16)는 전지 셀 열(22)을 따라 소정 간격을 두고 서로 이격되도록 설정되며 전지 셀 열(22)을 가로지르는 방향으로 연장한다. 전지 셀 열(22) 및 덮개(6)가 전술된 방식으로 함께 체결되는 경우, 각각의 내부 리브(16)는 대응하는 전지 셀(2) 사이에서 끼워 맞춤되어 전지 셀(2) 사이에 갭을 형성하는 격벽으로서 기능한다. 전지 셀 열(22)의 대향 단부에 위치하는 2개의 전지 셀(2)은 외부 림(26)과 대응하는 내부 리브(16) 사이에서 각각 유지됨으로써, 외부 림(26)은 그와 관련된 내부 리브(16)와 협동하는 두 개의 외부 리브를 형성한다.
결과적으로, 전지 셀 열(22)의 개별 전지 셀(2)은 고정된 갭이 인접하는 전지 셀(2) 사이에서 확보되고 또한 개별 전지 셀(2)의 상부면(21)이 덮개(6)의 내부면에 의해 형성되는 동일 평면 내에 위치된 상태에서 덮개(6)에 고정된다.
전지 팩이 모듈 케이스(20) 내에 수용된 전지 모듈(1)의 전지 셀 열(22)로 구성되는 경우, 전지 셀 열(22)은 덮개(6)와 모듈 케이스(20)의 바닥부 사이에 유지되고, 동시에 전지 셀 열(22)의 각각의 전지 셀(2)은 내부 리브(16) 사이 또는 내부 리브(16)와 외부 림(26) 사이에 유지된다. 즉, 전지 셀 열(22)이 모듈 케이스(20) 내에 내장되는 시점에서, 개별 전지 셀(2)은 전지 셀 열(22)을 따른 모듈 케이스(20)의 폭 방향과 모듈 케이스(20)의 깊이 방향 모두에 대해 동시에 위치 설정된다.
그 결과, 전지 셀 열(22)의 개별 전지 셀(2)은 모듈 케이스(20)의 폭 방향 또는 깊이 방향에 있어서 모듈 케이스(20) 내측에서 독립적으로 이동하지 않게 되고, 따라서 부스 바(7)에는 전지 셀(2)의 이동에 관여할 수 있는 임의의 텐션이 가해지지 않게 되며, 이는 부스 바(7)의 손상을 확실하게 방지하는 것을 가능하게 한다.
회로 기판(10)은 모니터링 단자(4)에 의해 전지 셀 열(22)에 접속되고, 따라서 회로 기판(10)의 위치 설정이 전지 셀 열(22)이 위치 설정되자마자 완료된다.
또한, 전지 셀(2)이 서로 독립적으로 이동하는 것이 허용되지 않기 때문에, 모니터링 단자(4) 또는 회로 기판(10)에는 어떠한 텐션도 가해지지 않는다. 결과적으로, 모니터링 단자(4) 또는 회로 기판(10)에 대한 손상 및 개별 모니터링 단자(4)와 회로 기판(10) 사이의 전기 접속 고장이 확실하게 방지될 수 있어서, 개별 전지 셀(2)의 출력 전압이 회로 기판(10) 상의 산술 처리 유닛에 확실하게 입력되는 것을 허용한다.
이후 전지 모듈(1)의 변형례가 도 3을 참조하여 설명될 것이다.
변형례의 덮개(6)는 그 기능이 전술된 부스 바(7a, 7b, 7c)와 유사한 부스 바(17a, 17b, 17c)를 포함한다. 부스 바(17)는 덮개(6)의 내부면에 부착되고, 그 위치가 개별 구멍(5)에 대응하는 구멍(18)이 각각의 부스 바(17)의 대향 단부 부분에 형성된다.
또한, 그 기능이 전술된 모니터링 단자(4)와 유사한 단자 바(14)가 덮개(6)의 내부면 상에 배열된다. 각각의 단자 바(14)는 구멍(5, 18)을 통해 삽입될 대응하는 전극 단자(3)에 전기적으로 접속 가능하거나 대응하는 부스 바(17)에 전기적으로 접속되는 단부를 가지고, 덮개(6)의 개구(25)를 향해 연장한다. 또한, 각각의 단자 바(14)는 모니터링 단자(4)의 구멍(40)에 대응하고 그 말단부 부분에 형성되는 나사 구멍(15)을 가진다.
변형예의 경우에 있어서, 회로 기판(10)은 볼트(12) 및 단자 바(14)에 의해 덮개(6)에 기계적으로 연결되고, 회로 기판(10)의 인쇄 회로, 즉 산술 처리 유닛은 볼트(12) 및 단자 바(14)를 통해 전극 단자(3)에 전기적으로 접속된다.
변형예에 있어서, 부스 바(17) 및 단자 바(14)가 덮개(6)에 부착되기 때문에, 부스 바(17) 및 단자 바(14)는 정확한 위치 설정이 용이하게 이루어질 수 있다. 따라서, 덮개(6)가 전지 셀 열(22)에 부착되는 경우, 부스 바(17)나 단자 바(14) 및 회로 기판(10) 상에 작용하는 텐션이 확실하게 감소될 수 있어서, 이들 소자의 손상이 방지된다. 또한, 개별 단자 바(14) 및 회로 기판(10)의 인쇄 회로 사이의 접속 불량이 확실하게 방지됨으로써, 개별 전지 셀(2)의 출력 전압이 산술 처리 유닛에 확실하게 입력될 수 있다.
본 발명이 앞서 설명된 실시예 및 변형예에 한정되는 것은 않는다.
예를 들어, 전지 모듈은 리튬 이온 전지 셀 이외의 다른 종류의 2차 전지 셀을 수용할 수도 있다.
또한, 각각의 전지 셀은 전극 스택 이외의 다른 형태의 내부 구성을 가질 수도 있다.
또한, 전지 모듈의 전지 셀 열은 원하는 개수의 전지 셀을 포함할 수도 있다.
1 : 전지 모듈
2 : 전지 셀
3a : 정극 단자
3b : 부극 단자
5 : 구멍
6 : 덮개
7 : 부스 바
22 : 전지 셀 열

Claims (9)

  1. 갭을 사이에 두고 일 방향으로 배열된 복수의 2차 전지 셀을 포함하는 전지 셀 열과,
    2차 전지 셀의 단자 표면에 대응하는 전지 셀 열의 측면을 덮는 덮개 부재와,
    인접하는 2차 전지 셀 중 하나의 정극 단자와, 인접하는 2차 전지 셀 중 다른 하나의 부극 단자를 전기적으로 각각 접속하는 복수의 부스 바와,
    덮개 부재와 2차 전지 셀을 부스 바를 사용하여 체결하는 체결 장치를 포함하고,
    각각의 2차 전지 셀은 단자 표면 및 단자 표면으로부터 돌출하는 정극 단자와 부극 단자를 구비하고,
    2차 전지 셀 중 인접하는 전지 셀은 인접하는 2차 전지 셀 중 하나의 정극 단자와, 인접하는 전지 셀 중 다른 하나의 부극 단자가 전지 셀 열의 동일 측 상에 위치되도록 배열되고,
    덮개 부재는 인접하는 2차 전지 셀 사이에 각각 개재되고 인접하는 2차 전지 셀 사이의 갭을 형성하는 복수의 내부 리브와, 전지 셀 열의 대향 단부에 위치하는 2차 전지 셀 중 2개를 유지하도록 대응하는 내부 리브와 협동하는 외부 리브를 구비하는, 2차 전지 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 체결 장치는,
    상기 덮개 부재를 통해 형성되고, 상기 2차 전지 셀의 정극 및 부극 단자를 통과시키는 복수의 관통 구멍과,
    각각의 부스 바를 통해 형성되고 상기 정극 및 부극 단자 중 대응하는 단자를 통과시키는 2개의 연결 구멍과,
    각각의 부스 바를 상기 관통 구멍 및 연결 구멍을 통과한 대응하는 정극 및 부극 단자에 접합시키는 접합 수단을 포함하고,
    상기 각각의 부스 바의 2개의 연결 구멍은 대응하는 정극 및 부극 단자를 상기 부스 바에 전기적으로 접속시키는, 2차 전지 모듈.
  3. 제2항에 있어서, 상기 부스 바는 상기 덮개 부재의 내부 및 외부 표면 중 일 표면 상에 배열되는, 2차 전지 모듈.
  4. 제3항에 있어서, 상기 각각의 2차 전지 셀의 출력 전압을 감시하는 모니터링 장치를 더 포함하는, 2차 전지 모듈.
  5. 제4항에 있어서, 상기 모니터링 장치는,
    상기 덮개 부재의 중심에 형성되어 상기 2차 전지 셀의 단자 표면을 노출시키는 개구와,
    상기 개구를 폐쇄시키도록 배열되는 인쇄 회로 기판과,
    상기 인쇄 회로 기판과 각각의 2차 전지 셀을 전기적으로 서로 접속시키는 전기 접속 경로를 포함하는, 2차 전지 모듈.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전기 접속 경로는,
    각각의 2차 전지 셀의 단자 표면 상에 배열되고, 정극 및 부극 단자 중 대응하는 일 단자로부터 상기 덮개 부재의 개구를 향해 연장하며, 상기 개구를 통해 노출되는 말단부 부분을 가지는 모니터링 단자와,
    상기 모니터링 단자의 말단부 부분과 상기 인쇄 회로 기판을 기계적 및 전기적으로 서로 연결시키도록 구성된 연결 수단을 포함하는, 2차 전지 모듈.
  7. 제6항에 있어서, 상기 연결 수단은,
    상기 모니터링 단자의 말단부 부분을 통해 형성되는 나사 구멍과,
    상기 인쇄 회로 기판을 통해 형성되고 상기 나사 구멍과 맞춰질 수 있는 관통 구멍과,
    상기 인쇄 회로 기판의 관통 구멍을 통해 상기 나사 구멍에 나사 결합되는 볼트를 포함하는, 2차 전지 모듈.
  8. 제5항에 있어서, 상기 전기 접속 경로는,
    상기 덮개 부재의 내부면 상에 배열되고 상기 덮개 부재의 관통 구멍 중 대응하는 관통 구멍으로부터 상기 개구를 향해 연장하고, 상기 개구를 통해 노출되고 대응하는 관통 구멍을 통과한 정극 또는 부극 단자와 전기적으로 접속하는 말단부 부분을 갖는 단자 바와,
    상기 단자 바의 말단부 부분과 상기 인쇄 회로 기판을 기계적 및 전기적으로 서로 연결시키도록 구성된 연결 수단을 포함하는, 2차 전지 모듈.
  9. 제8항에 있어서, 상기 연결 수단은,
    상기 단자 바의 말단부 부분을 통해 형성되는 나사 구멍과,
    상기 인쇄 회로 기판을 통해 형성되고 상기 나사 구멍과 맞춰질 수 있는 관통 구멍과,
    상기 인쇄 회로 기판의 관통 구멍을 통해 상기 나사 구멍에 나사 결합되는 볼트를 포함하는, 2차 전지 모듈.
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