KR20100110386A - 조전지 및 조전지를 장착한 차량 - Google Patents

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Abstract

방열성을 확보하면서, 배열 방향으로 조전지를 구성하는 균일한 두께(사이즈)의 단전지를 갖는 조전지가 제공된다. 복수의 단전지(20)가 배열 방향으로 배열된 조전지(100)에 있어서, 복수의 단전지(20) 중 적어도 하나의 단전지 용기(50) 내에, 전지 용기(50)의 양 측벽(52, 54)과 전극체(80A 내지 80D) 사이의 간극을 채우는 하나 이상의 간극 충전 부재(10a, 10b)가 삽입되고, 냉각용 매체가 통과하는 유로에 직접 면한 유로측 측벽(52)과 전극체(80A 내지 80D) 사이의 거리가 상기 유로에 직접 면하지 않은 비 유로측 측벽(54)과 전극체(80A 내지 80D) 사이의 거리보다도 짧아지도록, 하나 이상의 간극 충전 부재(10a, 10b)가 배치된다.

Description

조전지 및 조전지를 장착한 차량{ASSEMBLED BATTERY, AND VEHICLE EQUIPPED WITH THE ASSEMBLED BATTERY}
본 발명은 복수의 충방전 가능한 단전지(2차 전지)가 직렬로 접속된 조전지에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 차량에 탑재하기에 적합한 조전지에 관한 것이고, 또한 상기 조전지를 구성하는 단전지의 구조와, 상기 조전지가 탑재된 차량에 관한 것이다.
리튬 이온 전지, 니켈 수소 전지, 다른 2차 전지, 또는 커패시터 등의 축전 소자와 같은 복수의 단전지를 직렬로 접속함으로써 형성된 조전지는, 차량 탑재용 전원, 또는 퍼스널 컴퓨터 또는 휴대용 통신 단말의 전원으로서 사용하기 위한 고출력의 전원으로서의 중요성이 높아지고 있다. 특히, 경량이지만 고에너지 밀도를 제공할 수 있는 단전지로서 복수의 리튬 이온 전지를 직렬 접속함으로써 형성된 조전지는, 차량 탑재용 고출력 전원으로서 바람직하게 사용되는 것이 기대된다.
복수의 단전지로 구성된 이러한 종류의 조전지에 있어서, 조전지가 충방전될 때, 상기 조전지를 구성하는 각 단전지 내에서 열이 발생된다. 그러므로 조전지는 발생된 열을 빠르게 배출하여 냉각시킬 수 있도록 방열성을 확보하는 것이 요구된다. 이러한 요구에 따르는 종래에 제안된 기술은, 냉각 풍로(cooling wind passageways)가 인접하는 단전지 사이에 제공되어 조전지의 방열성을 보다 개선하는 기술이다[예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2006-260967호(JP-A-2006-260967)]. 관련 기술의 다른 예로서는, 일본 특허 출원 공개 평9-199179호(JP-A-9-199179), 일본 특허 출원 공개 제2001-57196호(JP-A-2001-57196) 및 일본 특허 출원 공개 제2005-116438호(JP-A-2005-116438)에 기재된 것을 포함한다.
일본 특허 출원 공개 제2006-260967호 공보 일본 특허 출원 공개 평9-199179호 공보 일본 특허 출원 공개 제2001-57196호 공보 일본 특허 출원 공개 제2005-116438호 공보
그런데 자동차 등과 같은 차량에 탑재되는 조전지는, 제한된 탑재 스페이스 이외에도 진동이 발생하는 환경에서의 사용을 전제로 하기 때문에, 차량 탑재용 조전지는 다수의 단전지를 배열하여 구속한 상태(즉, 단전지가 서로 고정된 상태)로 구축된다. 조전지를 구성하는 단전지의 구속시에, 상당한 하중이 각 단전지에 인가된다.
구속 공정시에 인가된 상당한 하중에 의해 단전지 용기 본체(즉, 전극체와 전해질을 수용하는 외장체)가 하중 방향으로 휘거나 변형한다는 문제가 생긴다. 용기 본체의 변형은, 직렬로 접속된 각 단전지의 정부극 단자 사이의 거리(치수) 또는 상대 위치가 당초 설계된 이상값으로부터의 편차 및 변동의 요인이 되므로, 바람직하지 않다.
전술한 문제를 해결하기 위해서는 변형하기 어려운 재료로 이루어진 두꺼운 벽의 용기를 사용하는 것이 적절하다고 생각될 수 있지만, 이러한 재료로 이루어진 두꺼운 벽의 용기는 조전지의 경량화의 관점에서 바람직하지 않다. 또한, 단순히 용기의 변형을 방지하는 것으로는 충분하지 않고, 반드시 조전지의 충분한 방열성을 확보하여야 한다.
본 발명은, 방열성을 확보하면서, 조전지를 구성하는 균일한 형상의 단전지, 특히 단전지가 배열 방향으로 인가된 하중에 의해 구속된 상태에 있어서 소정의 배열 방향으로 균일한 두께(사이즈)의 단전지를 갖는, 조전지를 제공하는 것이며, 또한 상기 조전지를 장착한 차량을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 형태는, 복수의 단전지가 배열 방향으로 배열된 조전지이다. 각 단전지는, 정극 및 부극을 구비하는 전극체와, 전극체를 수용하는 용기를 포함한다. 각 단전지 용기의 배열 방향으로 병치되는 양 측벽(예를 들어, 용기의 광폭면을 형성하는 상자형 전지 용기의 측벽)은, 냉각용 매체가 통과하는 유로에 직접 면한 유로측 측벽과, 유로에 직접 면하지 않은 비 유로측 측벽이다. 또한, 배열된 단전지 중 적어도 하나의 단전지 용기 내에는, 전극체와 양 측벽 사이의 간극을 채우는 하나 이상의 간극 충전 부재가 삽입되어 있다. 유로측 측벽과 전극체 사이의 거리가 비 유로측 측벽과 전극체 사이의 거리보다도 짧아지도록, 각 용기 내에서 하나 이상의 간극 충전 부재가 배치된다.
상술한 구성의 조전지에 따르면, 조전지의 하나 이상의 단전지에서 발생할 수 있는 용기 내의 간극, 전형적으로는 용기 내부에 수용된 전극체의 비균일 형상으로 인해 발생하는 간극은 하나 이상의 간극 충전 부재로 채워질 수 있다. 이것은, 구속시에 배열 방향으로 작용하는 하중에 의해 하나 이상의 단전지의 외형이 변형되는 것을 방지하므로, 단전지의 형상(특히, 배열 방향의 두께)의 균일성을 실현할 수 있다.
게다가, 유로측 측벽과 전극체 사이의 거리가 비 유로측 측벽과 전극체 사이의 거리보다도 짧아지도록 각 용기 내의 하나 이상의 간극 충전 부재가 배치되어 있음으로써, 용기 내에서 발생한 열(주로 전극체로부터 발생한 열)이 유로측 측벽을 통과하는 방향으로 빠르게 방산될 수 있다. 즉, 각 단전지의 방열성을 높일 수 있고, 조전지의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 예를 들어 냉각 팬의 소형화를 실현할 수 있고, 조전지의 비용을 저감하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제1 형태에 따른 조전지에 있어서, 서로 두께가 동일한 복수의 간극 충전 부재가, 하나 이상의 간극 충전 부재로서, 배열된 단전지 중 적어도 하나의 단전지 용기 내에 삽입될 수 있고, 복수의 간극 충전 부재 중 적어도 하나의 간극 충전 부재는 유로측 측벽과 전극체 사이에 배치될 수 있고, 하나 이상의 나머지의 간극 충전 부재는 비 유로측 측벽과 전극체 사이에 배치될 수 있다. 유로측 측벽과 전극체 사이에 배치된 적어도 하나의 간극 충전 부재의 전체 두께가, 비 유로측 측벽과 전극체 사이에 배치된 간극 충전 부재의 전체 두께보다도 얇을 수 있다.
따라서, 유로측 측벽과 전극체 사이에 배치된 적어도 하나의 간극 충전 부재의 전체 두께가 비 유로측 측벽과 전극체 사이에 배치된 간극 충전 부재의 전체 두께보다도 얇아지도록, 각 용기 내에 배치되는 간극 충전 부재의 분포를 일측으로 치우치게 하면서, 용기 내의 간극이 채워지고 있기 때문에, 각 용기 내에서 발생한 열(주로 전극체로부터 발생한 열)이 빠르게 방산될 수 있다.
그러므로 각 용기 내에 배치되는 간극 충전 부재의 전체 두께가 동일하지만, 각 용기 내의 유로측 측벽에 근접하는 간극 충전 부재의 두께와 비 유로측 측벽에 근접하는 간극 충전 부재의 두께가 서로 동일하도록 조정되는 경우와 비교해서, 각 단전지의 방열성을 높일 수 있고, 조전지의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 유로측 측벽과 전극체 사이에 배치된 적어도 하나의 간극 충전 부재의 전체 두께가, 조전지를 구성하는 단전지의 용기 중에서 실질적으로 동일할 수 있다. 이러한 구성을 갖는 조전지에 따르면, 단전지 용기 내부로부터의 방열에 가장 기여하는 유로측 측벽(즉, 유로에 직접 면하는 측벽)과 전극체 사이의 거리가 단전지간에 일정하여, 방열성을 단전지간에 균일화할 수 있다. 그러므로 단전지의 경년 열화의 정도 등을 동일하게 할 수 있다. 결과적으로, 조전지의 향상된 서비스 수명을 실현할 수 있다.
또한, 배열된 단전지 중 적어도 하나의 단전지 용기 내에, 서로 두께가 다른 적어도 2종류의 간극 충전 부재가 간극 충전 부재로서 삽입될 수 있고, 적어도 2종류의 간극 충전 부재 중 상대적으로 두꺼운 간극 충전 부재가 비 유로측 측벽과 전극체 사이에 배치될 수 있다.
상술한 구성의 조전지에 있어서도, 각 단전지에 있어서 유로측 측벽과 전극체 사이의 거리가 비 유로측 측벽과 전극체 사이의 거리보다도 상대적으로 짧아서, 각 용기 내에서 발생한 열(주로 전극체로부터 발생한 열)이 유로측 측벽을 통과하는 방향으로 빠르게 방산될 수 있다.
그런데 하나 이상의 간극 충전 부재는, 유로측 측벽과 전극체 사이에는 배치되지 않고, 비 유로측 측벽과 전극체 사이에만 선택적으로 배치될 수 있다.
즉, 배열된 단전지 중 적어도 하나의 단전지 용기 내에는, 하나 이상의 간극 충전 부재가 비 유로측 측벽과 전극체 사이에만 배치될 수 있다.
상술한 구성의 조전지에 따르면, 단전지 용기 내부로부터의 방열에 가장 기여하는 유로측 측벽(즉, 유로에 직접 면하는 측벽)과 전극체 사이에는 간극 충전 부재가 삽입되지 않기 때문에, 이들 간의 거리가 매우 짧아서, 주로 전극체로부터 발생한 열은, 간극 충전 부재를 통하지 않고, 전지 용기 외부(구체적으로, 유로)로 빠르게 방산될 수 있다. 그러므로 각 단전지의 방열성을 더욱 높일 수 있고, 나아가서는 조전지의 냉각 효율을 한층 향상시킬 수 있다.
또한, 배열 방향으로 하중이 인가된 상태에서 단전지와 함께 구속되는 간격 유지판이, 배열된 단전지들 사이의 간극에 배치될 수 있다. 간격 유지판의 유로측 측벽에 대향하는 면은, 냉각용 매체(전형적으로는 공기)가 통과하는 유로를 구성하는 오목부를 구비할 수 있다.
이러한 구성에 따르면, 유로측 측벽에 직접 면하는 유로가, 전술한 오목부, 즉 간격 유지판과 유로측 측벽 사이에 형성되는 간극으로서, 간격 유지판을 소정의 위치에 배치함과 동시에 형성될 수 있다. 그러므로 간격 유지판의 오목부에 냉각용 매체가 도입될 수 있고, 유로측 측벽에 냉각용 매체(전형적으로는 공기)를 접촉시켜, 단전지에서 발생하는 열을 효과적으로 방산시킬 수 있다.
또한, 하나 이상의 간극 충전 부재는 소정의 두께를 갖는 시트 형상으로 각각 형성될 수 있다. 하나 이상의 간극 충전 부재는 측벽과 전극체 사이에 삽입될 수도 있다.
동일 형상을 갖는 1종류의 간극 충전 시트를 채용함으로써, 간극 사이즈가 변하는 단전지 용기 내의 간극을 효율적으로 충전할 수 있다(채울 수 있다). 즉, 각 용기 내의 간극 사이즈에 대응하는 매수의 간극 충전 시트를 준비하고, 유로측 측벽과 전극체 사이에 배치되는 간극 충전 시트의 매수가 비 유로측 측벽과 전극체 사이에 배치되는 간극 충전 시트의 매수보다도 적게 되도록(또는, 하나 이상의 간극 충전 시트가 비 유로측 측벽과 전극체 사이에만 선택적으로 배치되도록), 각 용기 내의 간극 충전 시트의 매수의 분포를 조정함으로써, 다양한 사이즈 및 형상의 간극 충전 부재를 모두 갖출 필요없이, 각 용기 내의, 유로측 측벽과 전극체 사이에 배치된 적어도 하나의 간극 충전 시트의 전체 두께를 비 유로측 측벽과 전극체 사이에 배치된 간극 충전 시트의 전체 두께보다도 얇게 하는 것을 용이하게 할 수 있다.
또한, 복수의 단전지의 각각은, 시트 형상 정극과 시트 형상 부극을 권취하여 형성된 편평형 권취 전극체를 구비할 수 있다. 복수의 단전지는 권취 전극체의 편평면이 서로 대향하도록 배열되어, 배열 방향으로 하중이 인가된 상태에서 구속될 수 있다. 다음에, 복수의 단전지 중 적어도 하나에 있어서, 측벽과 권취 전극체의 편평면 사이에 하나 이상의 간극 충전 부재가 삽입될 수 있다.
권취 전극체의 두께는, 권취 정도나 상태(예를 들어, 전극체 형성 재료의 두께의 편차 등)에 따라 동일하지 않게 되기 쉽다. 그러므로 이러한 권취 전극체를 각각 구비하는 단전지는, 권취 전극체와 용기 측벽 사이의 간극의 사이즈에 있어서 변하기 쉽다. 그러나 전술한 구성에 있어서, 간극 충전 부재의 채택은 권취 전극체를 각각 구비하는 단전지의 배열 방향에 있어서의 두께를 균일하게 할 수 있다. 그러므로 전술한 형태의 조전지에 따르면, 단전지의 구성이 권취형 전지임에도 불구하고, 높은 방열성과 배열 방향(구속 방향)으로의 변형 발생의 방지를 모두 실현할 수 있다.
본 발명의 제2 형태는, 본 발명의 제1 형태에 따른 조전지가 탑재된 차량이다. 제2 형태에 따르면, 조전지를 구성하는 단전지 각각의 방열성을 향상시키고, 조전지의 냉각 효율을 향상시켜, 조전지의 서비스 수명을 증대시킬 수 있다. 그 결과, 조전지를 장착한 차량의 신뢰성을 개선할 수 있다.
본 발명의 전술한 그리고 추가적인 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 다음의 실시예에 대한 설명으로부터 명백해질 것이며, 여기서 동일 도면부호는 동일 구성요소를 나타내는데 사용된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 조전지 구성을 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 조전지 구성의 측면 모식도이다.
도 3은 구속된 상태의 단전지의 용기 내의 상태와 단전지 둘레의 주변 구조를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따르는 조전지의 각 단전지 용기 내에 삽입될 수 있는 간극 충전 시트의 일례를 모식적으로 도시하는 도면이며, 도 4a는 정면도, 도 4b는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 각 단전지의 용기 내의 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 권취 전극체의 일례를 모식적으로 도시하는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따르는 조전지를 장착한 차량(자동차)을 모식적으로 도시하는 측면도이다.
이하, 본 발명의 실시예가 도면을 참조하여 후술될 것이다. 후술하는 도면에 있어서는, 동일한 작용을 발휘하는 부재 및 부위에는 동일한 도면부호로 나타낸다. 또한, 본 발명은 후술하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1에 도시된 조전지(100)는 직렬로 접속된 복수의 충방전 가능한 단전지(20)로 구성되어 있다. 도 1에 도시된 예에 있어서, 동일 형상의 4개의 단전지(20)가 일정한 간격으로 직렬로 배열되어 있다.
각 단전지(20)는 정극 및 부극을 구비하는 전극체와, 전극체 및 전해질을 수용하는 용기(50)를 포함한다. 본 실시예의 전극체는 편평형의 권취식 전극체(80)(도 6)이다(후술됨). 전형적인 조전지에 사용되는 단전지와 마찬가지로, 각 단전지(20)의 전극체는 소정의 전지 구성 부재(정극 및 부극용 활물질, 정극 및 부극용 집전체, 세퍼레이터 등)로 구성되어 있다.
본 실시예에서, 용기(50)는 편평형의 권취식 전극체(80)를 수용할 수 있는 형상(도면에 도시된 예에서는 상자형)을 갖는다. 용기(50)의 재료는, 전형적인 단전지에서 사용되는 재료와 동일하면 충분하고, 재료에 대한 특별한 제한은 없다. 그러나 조전지 자체의 경량화의 관점으로부터, 예를 들어 얇은 금속 시트 등이나 또는 합성 수지로 만든 용기가 사용될 수 있다.
용기(50)의 상면에, 권취 전극체(80)의 정극과 전기적으로 접속되는 정극 단자(60)와, 권취 전극체(80)의 부극과 전기적으로 접속되는 부극 단자(62)가 제공된다. 매 2개의 인접한 단전지(20) 사이에, 한쪽의 단전지(20)의 정극 단자(60)와, 다른 쪽의 단전지(20)의 부극 단자(62)가 커넥터(64)에 의해 전기적으로 접속된다. 이런 식으로 단전지(20)를 직렬로 접속함으로써, 원하는 전압의 조전지(100)가 구축된다.
다음에, 조전지(100)를 구성하는 각 단전지(20)의 냉각 기구도 도 2를 참조하여 설명될 것이다. 도 2는 도 1에 도시되는 조전지(100) 구성의 측면 모식도이다.
본 실시예에서, 단전지(20)는, 단전지가 소정 방향으로 배열되고 배열 방향으로 하중이 가해진 상태에서 구속되어 있다. 구체적으로, 복수의 단전지(20)는, 정극 단자(60) 및 부극 단자(62)가 단전지의 배열 방향으로 교대로 정렬되도록, 즉 단전지(20)의 정극 단자(60)가 인접한 단전지(20)의 부극 단자에 근접하도록, 교대로 반전시키는 방식으로 배치된다. 인접한 용기(50)의 측벽(52, 54)[각 용기의 광폭면, 즉 용기(50) 내에 수용되는 권취 전극체(80)(후술됨)의 편평면에 대향하는 각 용기(50)의 면], 즉 용기(50)의 측벽(52) 및 인접한 용기(50)의 측벽(54)이, 단전지(20)의 배열 방향으로 서로 대향한다.
용기(50)의 배열 방향을 향하는 상술한 광폭면을 형성하는 각 용기(50)의 양 측벽(52, 54)은, 냉각용 매체(전형적으로는 공기)가 통과하는 유로(46)에 직접 면한 유로측 측벽(52)과, 유로(46)에 직접 면하지 않은(즉, 상기 유로에 접촉하지 않는) 비 유로측 측벽(54)이다.
본 실시예에서, 배열 방향으로 병치되는 단전지(20) 사이로 냉각용 매체를 통과시키는 유로(46)는, 간격 유지판(40)(후술됨)을 소정의 위치에 배치함과 동시에 자동적으로 형성된다. 간격 유지판(40)은 배열 방향으로 정렬되는 단전지(20) 사이의 간극에 배치되어 있다[도면에 도시된 예에 있어서, 간격 유지판(40)은 배열된 단전지(20) 사이의 간극에 배치되고, 단전지의 배열 방향의 양쪽 가장 바깥쪽에 배치된다]. 인접한 유로측 측벽[즉, 유로(46)에 직접 면하는 측벽](52)에 대향하는 각 간격 유지판(40)의 면(41)에는, 냉각용 매체(전형적으로는 공기 등)가 통과하는 유로(46)를 구성하는 오목부(44)가 형성되어 있다. 구체적으로, 각 간격 유지판의 측면(41)은, 볼록부(42)와 오목부(44)가 교대로 형성된 요철 형상[즉, 측면으로부터 보아 빗(comb) 형상과 같은 요철 형상]을 갖고 있다. 오목부(44)와 유로측 측벽(52) 사이에 형성된 간극(46)으로 냉각용 매체를 도입함으로써, 단전지(20)에서 발생하는 열을 방산시킬 수 있다.
간격 유지판(40)은, 간격 유지판(40)이 방열 부재로서 기능하도록 하는 재료로 구성될 수 있다. 예를 들어, 양호한 열전도성을 갖는 금속제, 또는 폴리프로필렌 등과 같이 경량이며 경질의 합성 수지제의 간격 유지판이 사용될 수 있다. 또한, 간격 유지판(40)의 요철 형상의 치수의 예에 있어서, 선형으로 형성된 각 볼록부(42)의 폭은 약 0.2cm이며, 선형으로 형성된 각 오목부(44)의 폭은 약 0.8cm이고, 그 깊이는 약 0.2cm로 될 수 있다. 그러나 요철 형상의 치수는 조전지(100)의 사용 조건 등에 따라서 적절하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 조전지의 방열성을 향상시키고 싶을 때에는, 오목부(44)의 폭 치수 및/또는 깊이 치수가 큰 간격 유지판을 사용하면 충분하다.
그런데 배열 방향으로 병치되는 단전지(20) 및 간격 유지판(40)의 주위에는, 단전지(20) 및 간격 유지판(40)을 함께 구속하는 구속 부재가 배치된다. 즉, 한 쌍의 구속판(76A, 76B)이 단전지 배열 방향의 최외측 단전지(20)의 외측에 배치된다. 또한, 조임용 빔 부재(72)가 양 구속판(76A, 76B)을 가교하도록 부착된다. 그 후, 빔 부재(72)의 단부를 나사 등(78)에 의해 구속판(76A, 76B)에 조이고 고정함으로써, 단전지(20) 및 간격 유지판(40)은 배열 방향으로 소정의 하중이 작용하도록 구속될 수 있다.
실시예에서, 각 간격 유지판(40)의 다른 측면(45), 즉 요철 형상의 면(41)에서 대향하는 면은, 인접한 용기(50)의 광폭 측벽(54)에 밀접하도록 편평하게 형성된다(도 2). 그 결과, 인접한 간격 유지판(40)의 편평면(45)과 밀접하는 각 용기의 측벽(54)은 유로(46)에 면하고 있지 않는다(접하지 않는다). 즉, 각 용기의 측벽(54)은 본 실시예에 따른 비 유로측 측벽(54)으로 간주될 수 있다. 상술한 구성의 결과, 간격 유지판(40)의 편평면(45)은 단전지 용기(50)의 비 유로측 측벽(54)을 압박할 수 있다. 간격 유지판(40)의 편평면(45)으로부터의 압박으로 인해, 단전지(20)의 배열 방향에 작용하는 소정의 하중에 의해 단전지(20)가 조여져서 고정될 수 있다.
다음에, 도 3과 도 4a 및 도 4b를 참조하면서, 실시예에 있어서 각 단전지(20)의 용기(50) 내부의 구성이 설명될 것이다. 도 3은 단전지(20)의 용기(50) 내에서의 상태 및 구속된 상태의 단전지(20) 둘레의 주변 구조를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
단전지(20)의 용기(50)는 전극체(80A 내지 80D)를 수용한다. 실시예의 전극체(80A 내지 80D)는 상술한 바와 같이 편평형의 권취 전극체(80A 내지 80D)이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 권취 전극체(80A 내지 80D)의 두께가, 권취 정도나 상태[예를 들어, 전극체를 구성하는 다양한 부재(전형적으로는 정극이나 부극, 또는 세퍼레이터)의 두께의 편차 등]로 인해 동일해지지 않는 경우가 때때로 발생한다. 이것은, 사용되는 권취 전극체(80A 내지 80D)에 따라서 단전지(20)의 용기(50) 내의 간극[특히, 각 단전지(20)의 양 측벽(52, 54)과 권취 전극체(80) 사이의 간극]의 치수가 변한다는 것을 의미한다.
본 실시예에 있어서, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같은 얇은 시트 형상의 절연성 간극 충전 부재(10)(이하, "간극 충전 시트"라고 약칭함)를 사용함으로써, 각 단전지(20)의 용기(50) 내의 간극이 막히거나 채워질 수 있다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 용기(50) 내의 간극[양 측벽(52, 54)과 권취 전극체(80) 사이의 간극]의 사이즈에 따라서 적절한 매수(본 실시예에서는 복수)의 간극 충전 시트(10)를 간극 내로 삽입함으로써, 각 단전지(20)의 용기(50) 내의 간극[양 측벽(52, 54)과 권취 전극체(80) 사이의 간극]이 채워진다.
구체적으로는, 폴리프로필렌 등과 같은 폴리올레핀계 수지제의 두께 1mm 이하(전형적으로는 10 내지 1000㎛, 바람직하게는 100 내지 200㎛)의 간극 충전 시트(10)가 사용될 수 있다. 이와 달리, 알루미늄제의 시트 표면에 전기 절연용의 수지를 코팅하여 얻은 시트가 간극 충전 시트로서 사용될 수 있다. 간극 충전 시트(10)의 재료 및 두께는, 조전지(100)의 구성 조건[예를 들어, 단전지(20)를 구속하기 위해 인가된 하중의 크기나, 용기 내의 간극의 치수]에 따라 적절하게 변경될 수 있다.
본 실시예의 각 단전지(20)에 있어서, 적어도 하나의 간극 충전 시트(10)는 유로측 측벽(52)과 권취 전극체(80A 내지 80D) 사이에 배치되고, 나머지의 간극 충전 시트는 비 유로측 측벽(54)과 권취 전극체(80A 내지 80D) 사이에 배치되어 있다. 도 3에 도시한 예의 각 단전지(20)에 있어서, 1매의 간극 충전 시트(10a)는 유로측 측벽(52)과 권취 전극체(80A 내지 80D) 사이에 배치되고, 2매 이상(본 실시예에서는 2매 내지 6매)의 간극 충전 시트(10b)는 비 유로측 측벽(54)과 권취 전극체(80A 내지 80D) 사이에 배치되어 있다. 본 실시예에서, 유로측 측벽(52)과 전극체(80A 내지 80D) 사이의 거리가 비 유로측 측벽(54)과 전극체(80A 내지 80D) 사이의 거리보다 짧아지도록, 간극 충전 시트(10a, 10b)가 각 단전지(20) 내에 배치되어 있다.
따라서, 용기(50) 내에 배치되는 간극 충전 시트의 분포를 양 측벽 중 한쪽으로[즉, 비 유로측 측벽(54)으로] 치우치게 하면서 각 용기(50) 내의 간극을 채움으로써, 유로측 측벽(52)과 권취 전극체(80A 내지 80D) 사이에 배치된 적어도 하나의 간극 충전 시트(10a)(본 실시예에서는 1매의 시트)의 전체 두께가, 비 유로측 측벽(54)과 권취 전극체(80A 내지 80D) 사이에 배치된 간극 충전 시트(10b)(2매 내지 6매의 시트)의 전체 두께보다 얇아질 수 있다.
상술한 구성의 조전지(100)에 따르면, 하나 이상의 단전지(20)의 용기(50) 내에 형성될 수 있는 간극, 전형적으로 용기(50) 내에 수용되는 전극체(80A 내지 80D)의 비균일 형상으로 인해 형성된 간극은, 간극 충전 부재(10)에 의해 채워질 수 있다. 이것은, 구속시에 배열 방향으로 작용하는 하중에 의해 하나 이상의 단전지(20)의 외형이 변형되는 것을 방지하므로, 단전지의 형상(특히, 배열 방향의 두께)을 균일하게 할 수 있다.
게다가, 유로측 측벽(52)과 전극체(80A 내지 80D) 사이에 배치된 적어도 하나의 간극 충전 부재(10a)의 전체 두께가 비 유로측 측벽(54)과 전극체(80A 내지 80D) 사이에 배치된 간극 충전 부재(10b)의 전체 두께보다 얇아지도록, 각 용기(50) 내에 배치되는 간극 충전 부재의 분포를 일측으로 치우치게 하면서 용기 내의 간극이 채워지고 있기 때문에, 각 단전지 내에서 유로측 측벽(52)과 전극체(80A 내지 80D) 사이의 거리가 비 유로측 측벽(54)과 전극체(80A 내지 80D) 사이의 거리보다도 짧아져, 각 용기 내의 전극체(80A 내지 80D)는 유로측 측벽(52)에 가까운 위치에 배치될 수 있다. 그러므로 각 용기 내에 발생한 열[주로 전극체(80)로부터 발생한 열]은 유로측 측벽(52)을 통과하는 방향[즉, 유로(46)를 향하여]으로 빠르게 방산될 수 있다.
그러므로 각 용기 내에 배치되는 간극 충전 부재의 전체 두께가 동일하지만, 유로측 측벽(52)에 근접한 간극 충전 부재(10a)의 두께와 비 유로측 측벽(54)에 근접한 간극 충전 부재(10b)의 두께는 서로 동일하게 되도록 조정되는 경우와 비교하여, 각 단전지(20)의 방열성을 높일 수 있고, 조전지(100)의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 예를 들어 냉각 팬의 소형화를 실현할 수 있고, 조전지의 비용을 저감하는 것이 가능해진다. 또한, 냉각 팬의 소형화는, 조전지 및 그 주변 기기의 전체 사이즈를 감소시키는 것도 가능하고, 따라서 차량 등과 같이 한정된 공간에 조전지가 수용(설치)되는 경우에 바람직하다. 또한, 냉각 팬의 소형화는, 팬 작동시의 소음 저감에도 기여하므로 바람직하다.
본 실시예에서, 용기의 유로(46)에 가까운 측에 간극 충전 시트(10a)의 매수가 단전지(20) 사이에서 동일하기 때문에, 단전지(20)의 방열성을 균일화할 수 있다. 그러므로 단전지(20)의 경년 열화의 정도 등을 동일하게 할 수 있다.
본 실시예에서, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이 동일 형상을 갖는 종류의 간극 충전 시트(10a, 10b)의 채용은, 단전지 용기 내의 다양한 사이즈의 간극을 효율적으로 충전할(채울) 수 있다.
즉, 각 용기(50) 내의 간극 사이즈에 대응하는 매수의 간극 충전 시트(10)를 준비하고, 유로측 측벽(52)과 전극체(80) 사이에 배치된 간극 충전 시트(10a)의 매수가 비 유로측 측벽(54)과 전극체(80) 사이에 배치된 간극 충전 시트(10b)의 매수보다도 적게 되도록, 각 용기 내에서 간극 충전 시트의 매수의 분포를 조정함으로써, 다양한 사이즈 및 형상의 간극 충전 부재(예를 들어, 간극을 한번에 충전할 수 있는 두께를 갖는 블록 형상의 충전 부재)를 모두 갖출 필요없이, 각 용기 내에서 유로측 측벽(52)과 전극체(80A 내지 80D) 사이에 배치된 적어도 하나의 간극 충전 시트(10a)의 전체 두께를 비 유로측 측벽(54)과 전극체(80A 내지 80D) 사이에 배치된 간극 충전 시트(10b)의 전체 두께보다도 수월하게 얇아지게 할 수 있다.
그런데 본 실시예에서 도시한 바와 같이, 유로측 측벽(52)과 전극체(80A 내지 80D) 사이에 배치된 간극 충전 부재(10)의 전체 두께는, 조전지(100)를 구성하는 단전지(20)의 용기(50) 사이에서 실질적으로 동일할 수 있다[도 3에 도시한 예에서, 그 전체 두께는 모든 용기(50) 내에서 1매의 간극 충전 부재(10)의 두께임].
상술한 구성의 조전지(100)에 따르면, 단전지 용기(50) 내부로부터의 방열에 가장 기여하는 유로측 측벽(52)[즉, 유로(46)에 직접 면하는 측벽(52)]과 전극체(80A 내지 80D) 사이의 거리가 단전지(20) 사이에서 일정하여, 방열성이 단전지간에 균일화될 수 있다. 그러므로 단전지(20)의 경년 열화의 정도 등이 동일하게 될 수 있다. 결과적으로, 조전지(100)의 향상된 서비스 수명을 실현할 수 있다.
그런데 본 실시예에서, 냉각용 매체(전형적으로는 공기)가 통과하는 유로(46)가 간격 유지판(40)을 사용하여 형성되었지만, 이에 한하지 않고, 유로(46)는 용기(50)의 유로측 측벽(52)에 직접 형성될 수도 있다. 예를 들어, 오목부가 각 용기(50)의 유로측 측벽(52)에 제공되어, 냉각 매체(전형적으로는 공기)가 오목부 내로 도입될 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 각 용기(50)에 삽입되는 간극 충전 부재(시트)(10a, 10b)의 전체 두께는 간극 충전 부재(시트)(10a, 10b)의 사용 매수(적층된 시트의 매수)에 의해 조정되지만, 그 조정은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 두께가 서로 다른 적어도 2종류의 간극 충전 부재(전형적으로는 시트)가 각 용기(50) 내에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 실시예에 있어서, 비 유로측 측벽(54)과 권취 전극체(80A 내지 80D) 사이에 2매 내지 6매의 간극 충전 시트(10b)가 적층되도록, 간극 충전 부재(시트)가 각 용기 내에 삽입되어 배치되지만, 이것은 다음과 같이 수정될 수 있다. 즉, 복수매의 간극 충전 시트(10b)의 전체 두께와 동등한 두께를 형성하는 하나 이상의 벽이 두꺼운 간극 충전 시트(전형적으로는 1매)는 비 유로측 측벽(54)과 권취 전극체(80A 내지 80D) 사이에 삽입되어 배치될 수 있다. 따라서, 하나 이상의 상대적으로 두꺼운 간극 충전 부재[예를 들어, 도 3에 도면 부호 10b로 나타낸 바와 같이 복수매의 시트를 서로 접합하여 얻어진 부재와 동일한 1매의 벽이 두꺼운 간극 충전 부재]가 각 용기 내에서 비 유로측 측벽(54)과 전극체(80A 내지 80D) 사이에 배치되고, 상대적으로 얇은 간극 충전 부재[예를 들어, 도 3에 부호 10a로 나타낸 바와 같은 1매의 시트]가 유로측 측벽(52)과 전극체(80A 내지 80D) 사이에 배치한 경우에 있어서, 도 3에 도시한 바와 같이 복수매의 간극 충전 시트(10b)가 사용된 경우와 실질적으로 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이와 달리, 간극 충전 부재(10)는, 유로측 측벽(52)과 전극체(80A 내지 80D) 사이에 배치되지 않고, 비 유로측 측벽(54)과 전극체(80A 내지 80D) 사이에만 배치될 수 있다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 배열된 단전지(20) 중 적어도 하나의 단전지 용기(50) 내에[도시된 실시예에 있어서 배열 방향으로 병치된 4개의 모든 단전지 용기(50) 내에], 각 용기 내에서 측벽(52, 54)과 전극체(80A 내지 80D) 사이의 간극을 채우는 하나 이상의 간극 충전 부재[도시된 실시예에 있어서, 복수의 간극 충전 시트(10b)]가 삽입될 수 있고, 각 용기 내에서 비 유로측 측벽(54)과 전극체(80A 내지 80D) 사이에만 배치될 수 있다[즉, 유로측 측벽(52)과 전극체(80A 내지 80D) 사이에는 배치되지 않는다].
상술한 구성의 조전지(200)에 따르면, 단전지 용기(50) 내부로부터의 방열에 가장 기여하는 유로측 측벽(52)[즉, 유로(46)에 직접 면하는 측벽(52)]과 각 용기(50) 내의 전극체(80A 내지 80D)가 서로 근접하여, 주로 전극체(80A 내지 80D)로부터 발생된 열이, 간극 충전 부재(10)를 통하지 않고 전지 용기(50)의 외부(구체적으로는 유로)로 빠르게 방산될 수 있다. 그러므로 각 단전지(20)의 방열성을 더욱 높일 수 있고, 조전지(200)의 냉각 효율을 한층 향상시킬 수 있다.
본 실시예에 따르는 조전지의 효과를 확인하기 위해서, 본 발명자는 약 4개 내지 8개의 리튬 이온 2차 전지[도면에 도시된 바와 같은 상자형(각형)의 전지 용기에 수용된 권취식 리튬 이온 전지]가 단전지로서 배열되어 있는 각각의 조전지를 사용하여, 충방전 처리 도중의 전지 온도를 측정하는 실험을 행했다. 구체적으로는, 단전지가 조전지(예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같은 조전지)에 내장될 때에, 각 단전지 용기의 비 유로측 측벽(즉, 인접한 간격 유지판의 유로에 면하지 않은 측벽)에만 간극 충전 시트가 각각 삽입되고, 삽입된 간극 충전 시트의 전체 두께가 조정되는 조전지를 준비했다. 그 후, 상술한 조전지에 대하여, 각 처리에 대해 30초(충전에 대해 30초, 방전에 대해 추가로 30초) 동안 30A에서 충방전을 20 사이클 반복했다. 또한, 이 실험에서, 공기(냉각풍)가 냉각용 매체로서 사용되었고, 충방전 처리 중의 냉각풍의 풍량은 35m3/hr이 되도록 설정되었다.
이러한 방식으로 충방전 처리중에 도달한 전지 온도를 측정했으며, 온도 상승이 최고 43℃까지 억제되었고, 각 단전지 용기 내에 있어서 유로측 측벽과 전극체 사이에 간극 충전 시트의 삽입을 회피함으로써 상기 조전지에 의해 달성되는 냉각 효과가 향상되었다는 것을 확인하였다.
각 용기 내에 배치된 간극 충전 시트의 전체 두께가 상술한 실험과 동일하고, 유로측 측벽측의 간극 충전 시트의 전체 두께와 비 유로측 측벽측의 간극 충전 시트의 전체 두께가 서로 동일하도록 조정된, 각각의 조전지를 사용하는 다른 실험은, 상술한 실험에서와 동일 조건하에서 행해졌다. 결과적으로, 조전지의 온도가 최고 59℃까지 상승하고, 상술한 실험에서 시험된 상술한 조전지에 비해, 조전지는 양호한 냉각 효과를 제공하지 않는 것을 알았다. 이것은, 간극 충전 시트의 전체 두께가 용기들 사이에서 동일하더라도, 각 용기 내의 간극 충전 시트의 분포를 일측으로 치우치게 하면서 용기 내의 간극을 간극 충전 시트로 채움으로써 냉각 효과 향상의 장점이 얻어진다는 것을 확인하였다.
본 실시예에서 사용될 수 있는 단전지(20)의 구성 및 각 단전지(20)를 구성하는 부재, 재료 등이 이하에 상세하게 설명될 것이다.
본 실시예에 따르는 권취 전극체(80)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 통상의 리튬 이온 전지의 권취 전극체와 마찬가지로, 시트 형상 정극(82)[이하, "정극 시트(82)"로 지칭함]과 시트 형상 부극(84)[이하, "부극 시트(84)"로 지칭함]을 합계 2매의 시트 형상 세퍼레이터(86)[이하, "세퍼레이터 시트(86)"로 지칭함]와 함께 적층하고, 그 후 정극 시트(82)와 부극 시트(84)를 권취 방향과 수직인 방향으로 서로로부터 약간 어긋나게 하면서 적층된 시트를 권취하고, 그 후 권취체를 측면을 가로지르는 방향으로 가압하여 평탄하게 함으로써, 제작되는 편평 형상의 권취 전극체(80)이다.
권취 전극체(80)의 권취 방향에 대해 수직인 방향으로 정극 시트(82) 및 부극 시트(84)를 서로로부터 약간 어긋나게 하면서 적층된 시트를 권취한 결과로서, 정극 시트(82)의 단부 및 부극 시트(84)의 단부가 권취 코어 부분(81)[즉, 정극 시트(82)의 정극 활물질층 형성 부분과 부극 시트(84)의 부극 활물질층 형성 부분과 세퍼레이터 시트(86)가 조밀하게 권취된 부분]으로부터 외측으로 돌출된다. 정극측 돌출 부분(즉, 정극 활물질층의 비 형성 부분)(82A) 및 부극측 돌출 부분(즉, 부극 활물질층의 비 형성 부분)(84A)에는, 정극 리드 단자(82B) 및 부극 리드 단자(84B)를 각각 구비하고, 정극 단자(60) 및 부극 단자(62)에 각각 전기적으로 접속된다.
그런데 권취 전극체(80)를 구성하는 재료 및 부재는 종래 기술에 따른 리튬 이온 전지의 전극체의 것과 동일하면 충분하고, 재료 및 부재에 대한 특별한 제한은 없다. 예를 들어, 정극 시트(82)는 긴 정극 집전체에 리튬 이온 전지용 정극 활물질층을 도포함으로써 형성될 수 있다. 정극 집전체용으로, 알루미늄박(본 실시예에 있어서) 및 정극에 적합한 다른 금속박이 사용될 수 있다. 정극 활물질에 대해, 관련 기술에 따른 리튬 이온 전지에 사용하는 한 종류 이상의 물질이 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 그 적합한 예로서는 LiMn2O4, LiCoO2, LiNiO2를 포함한다.
한편, 부극 시트(84)는 긴 부극 집전체에 리튬 이온 전지용 부극 활물질층을 도포함으로써 형성될 수 있다. 부극 집전체용으로, 동박(본 실시예에 있어서) 및 부극에 적합한 다른 금속박이 사용될 수 있다. 부극 활물질에 대해, 관련 기술에 따른 리튬 이온 전지에 사용하는 한 종류 이상의 물질이 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 그 적합 예로서는 그래파이트 카본, 아몰퍼스 카본 등의 탄소계 재료, 리튬 함유 천이 금속 산화물, 천이 금속 질화물 등을 포함한다.
또한, 정극 및 부극 시트(82, 84) 사이에 사용되는 세퍼레이터 시트(86)의 적합한 예로서는 다공질 폴리올레핀계 수지제 시트를 포함한다. 예를 들어, 약 2 내지 4m의 길이(예를 들어 3.1m), 약 8 내지 12cm의 폭(예를 들어 11cm), 약 5 내지 30㎛의 두께(예를 들어 25㎛)의 합성 수지(예를 들어, 폴리에틸렌 등과 같은 폴리올레핀)제의 다공질 세퍼레이터 시트가 사용될 수 있다. 또한, 사용된 전해질이 고체 전해질 혹은 겔상 전해질인 경우에 있어서, 세퍼레이터가 때로는 불필요할 수도 있다(이 경우, 전해질 자체가 세퍼레이터로서 기능할 수 있다). 또한, 각 단전지의 용기 내에 수용된 전극체는 상술한 권취식 전극체로 한정되지 않는다. 예를 들어, 전극체는, 정극 시트와 부극 시트를 세퍼레이터(또는 세퍼레이터로서도 기능할 수 있는 고체 또는 겔상 전해질)와 함께 교대로 적층함으로써 형성되는 적층식 전극체일 수 있다.
이어서, 용기(50) 내에 권취 전극체(80)와 함께 수용되는 전해질의 구성이 설명될 것이다. 본 실시예의 전해질은, 예를 들어 LiPF6 등과 같은 리튬염이다. 본 실시예에서, 적당량(예를 들어 1M의 농도)의 LiPF6 등과 같은 리튬염을, 디에틸 카보네이트와 에틸렌 카보네이트의 혼합 용매(예를 들어 질량비 1:1로)와 같은 비수 전해액에 용해함으로써 얻어진 용액이 전해질 용액으로서 사용된다. 본 실시예의 단전지(20)는 권취 전극체(80) 및 하나 이상의 간극 충전 시트(10)를 용기(50) 내에 수용하고, 상술한 전해질 용액을 주입하고 용기를 밀봉함으로써 구축된다. 그 후, 본 실시예의 조전지(100)는 이러한 단전지(20)를 소정의 배열 방향으로 배열한 후, 단전지(20) 및 간격 유지판(40)을 배열 방향으로 구속함으로써 구축된다.
실시예에 따른 조전지(100, 200)는 각각, 특히 자동차 등과 같은 차량에 탑재된 모터(전동기)용 전원으로서 적절하게 사용될 수 있다. 그러므로 본 발명은, 상술한 조전지(100, 200)를 장착한 차량(1)(전형적으로는, 자동차, 특히 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 연료 전지 자동차와 같은 전동기를 장착한 자동차)을 제공할 수 있다.
본 발명이 양호한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 상술한 설명은 특징 등을 한정하는 것이 아니며, 다양한 수정 등이 가능하다.
예를 들어, 조전지가 자동차 등과 같은 차량에 탑재되는 경우에 있어서, 보다 많은 단전지가 직렬로 접속될 수 있고, 조전지의 주요부(단전지군 등)를 보호하기 위한 외장 커버, 차량의 소정 부위에 조전지를 고정하기 위한 부품, 복수의 조전지(전지 모듈)를 서로 연결하기 위한 부품 등이 제공될 수 있다. 그러나 이러한 장비의 유무는 본 발명의 기술적 범위를 변경하지는 않는다.
또한, 단전지의 종류는 상술한 리튬 이온 전지에 한정되지 않는다. 본 발명의 단전지는, 전극체 구성 재료나 전해질이 다른 다양한 전지, 예를 들어 리튬 금속이나 리튬 합금을 부극으로서 사용하는 리튬 2차 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 카드뮴 전지, 또는 전기 이중층 커패시터와 같은 소위 물리 전지 중 어느 하나가 될 수도 있다.
본 발명은 다양한 수정예 및 동등물을 포함하고자 한다. 또한, 예제 실시예의 다양한 구성요소들이 다양한 조합이나 형태로 도시되지만, 다소의 구성요소나 단일 구성요소만을 포함하는 다른 조합이나 형태도 본 발명의 사상이나 범위 내에 있다.

Claims (10)

  1. 복수의 단전지가 배열 방향으로 배열된 조전지에 있어서,
    각각의 단전지는 정극 및 부극을 구비하는 전극체와, 상기 전극체를 수용하는 용기를 포함하고,
    상기 배열 방향으로 병치된 각 단전지 용기의 양 측벽은, 냉각용 매체가 통과하는 유로에 직접 면한 유로측 측벽과, 상기 유로에 직접 면하지 않은 비 유로측 측벽이고,
    상기 배열된 단전지 중 적어도 하나의 단전지 용기 내에, 상기 양 측벽과 상기 전극체 사이의 간극을 채우는 하나 이상의 간극 충전 부재가 삽입되고, 상기 유로측 측벽과 상기 전극체 사이의 거리가 상기 비 유로측 측벽과 상기 전극체 사이의 거리보다도 짧아지도록 하나 이상의 상기 간극 충전 부재가 배치되는 것을 특징으로 하는, 조전지.
  2. 제1항에 있어서, 두께가 서로 동일한 복수의 간극 충전 부재는 상기 배열된 단전지 중 적어도 하나의 단전지 용기 내에 상기 하나 이상의 간극 충전 부재로서 삽입되고,
    상기 복수의 간극 충전 부재 중 적어도 하나의 간극 충전 부재는 상기 유로측 측벽과 상기 전극체 사이에 배치되고, 다른 하나 이상의 간극 충전 부재는 상기 비 유로측 측벽과 상기 전극체 사이에 배치되고,
    상기 유로측 측벽과 상기 전극체 사이에 배치된 적어도 하나의 간극 충전 부재의 전체 두께가 상기 비 유로측 측벽과 상기 전극체 사이에 배치된 간극 충전 부재의 전체 두께보다도 얇은, 조전지.
  3. 제2항에 있어서, 상기 유로측 측벽과 상기 전극체 사이에 배치된 적어도 하나의 간극 충전 부재의 전체 두께는 상기 조전지를 구성하는 단전지의 용기 사이에서 실질적으로 동일한, 조전지.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배열된 단전지 중 적어도 하나의 단전지 용기 내에, 두께가 서로 다른 적어도 2종류의 간극 충전 부재가 간극 충전 부재로서 삽입되고,
    상기 적어도 2종류의 간극 충전 부재 중에서 상대적으로 두꺼운 간극 충전 부재가 상기 비 유로측 측벽과 상기 전극체 사이에 배치되는, 조전지.
  5. 제1항에 있어서, 상기 배열된 단전지 중 적어도 하나의 단전지 용기 내에, 상기 하나 이상의 간극 충전 부재가 상기 비 유로측 측벽과 상기 전극체 사이에만 배치되는, 조전지.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배열 방향으로 인가된 하중에 의해 상기 단전지와 함께 구속되는 간격 유지판은 상기 배열된 단전지들 사이의 간극에 배치되고,
    상기 간격 유지판의 상기 유로측 측벽에 대향하는 면은 상기 냉각용 매체가 통과하는 유로를 구성하는 오목부를 구비하는, 조전지.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 간극 충전 부재는 각각 소정의 두께를 갖는 시트 형상으로 형성되고,
    하나 이상의 간극 충전 부재가 상기 측벽과 상기 전극체 사이에 삽입되는, 조전지.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 단전지의 각각은, 시트 형상 정극과 시트 형상 부극을 권취하여 형성된 편평 형상의 권취 전극체를 구비하고,
    상기 복수의 단전지는, 상기 권취 전극체의 편평면이 서로 대향하도록 배열되어, 상기 배열 방향으로 인가된 하중에 의해 구속되어 있고,
    상기 복수의 단전지의 적어도 하나에 있어서, 상기 하나 이상의 간극 충전 부재는 상기 측벽과 상기 권취 전극체의 편평면 사이에 삽입되는, 조전지.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 조전지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량.
  10. 배열 방향으로 배열된 복수의 단전지를 포함하는 조전지이며,
    각각의 단전지는 정극 및 부극을 구비하는 전극체와, 상기 전극체를 수용하는 용기를 포함하고,
    상기 배열 방향으로 병치된 각 단전지 용기의 양 측벽은, 냉각용 매체가 통과하는 유로에 직접 면한 유로측 측벽과, 상기 유로에 직접 면하지 않은 비 유로측 측벽이고,
    상기 배열된 단전지 중 적어도 하나의 단전지 용기 내에, 상기 양 측벽과 상기 전극체 사이의 간극을 채우는 하나 이상의 간극 충전 부재가 삽입되고, 상기 유로측 측벽과 상기 전극체 사이의 거리가 상기 비 유로측 측벽과 상기 전극체 사이의 거리보다도 짧아지도록 상기 하나 이상의 간극 충전 부재가 배치되는, 조전지.
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