KR20220158539A

KR20220158539A - 배터리 팩

Info

Publication number: KR20220158539A
Application number: KR1020210066488A
Authority: KR
Inventors: 박인수
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2021-05-24
Filing date: 2021-05-24
Publication date: 2022-12-01
Also published as: CN115395180A; US20220376347A1; EP4102631A2; EP4102631A3

Abstract

본 발명에서는 배터리 팩이 개시된다. 상기 배터리 팩은 각각 단자가 형성된 단자면을 포함하는 다수의 배터리 셀과, 배터리 셀의 단자면 상에 형성되어 서로 다른 배터리 셀을 전기적으로 연결하기 위한 것으로, 단자면을 향하는 제1 면과, 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 포함하는 버스 바와, 버스 바의 제1, 제2 면 상에 형성되어 버스 바를 매립하는 커버 수지층;을 포함한다.
본 발명에 의하면, 박형화 및 경량화에 유리한 배터리 팩이 제공될 수 있으며, 배터리 팩에 가해지는 진동이나 충격으로부터 부품들이 보호될 수 있고, 부품들 사이의 전기적인 연결이나 물리적인 결합이 보호될 수 있는 배터리 팩이 제공될 수 있다.

Description

배터리 팩{Battery pack}

본 발명은 배터리 팩에 관한 것이다.

통상적으로 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 이차 전지는 모바일 기기, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 전기 자전거, 무정전 전원공급장치(uninterruptible power supply) 등의 에너지원으로 사용되며, 적용되는 외부기기의 종류에 따라 단일 전지의 형태로 사용되기도 하고, 다수의 전지들을 연결하여 하나의 단위로 묶은 모듈 형태로 사용되기도 한다.

본 발명의 일 실시형태는 다수의 배터리 셀을 전기적으로 연결해주는 버스 바를 사이에 개재하여 서로 마주하게 결합되는 제1, 제2 커버 수지층을 통하여 버스 바의 위치 고정 및 절연을 위한 버스 바 홀더의 기능과, 배터리 팩의 외면을 형성하는 커버의 기능을 함께 구현함으로써, 박형화 및 경량화에 유리한 배터리 팩이 제공될 수 있으며, 배터리 팩에 가해지는 진동이나 충격으로부터 부품들이 보호될 수 있고, 부품들 사이의 전기적인 연결이나 물리적인 결합이 보호될 수 있는 배터리 팩을 포함할 수 있다.

상기와 같은 과제 및 그 밖의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 배터리 팩은,

각각 단자가 형성된 단자면을 포함하는 다수의 배터리 셀;

상기 배터리 셀의 단자면 상에 형성되어 서로 다른 배터리 셀을 전기적으로 연결하기 위한 것으로, 단자면을 향하는 제1 면과, 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 포함하는 버스 바; 및

상기 버스 바의 제1, 제2 면 상에 형성되어 버스 바를 매립하는 커버 수지층;을 포함한다.

예를 들어, 상기 커버 수지층은, 각각 상기 버스 바의 제1, 제2 면 상에 형성된 제1, 제2 커버 수지층을 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 배터리 팩은, 상기 버스 바와 전기적으로 연결되며, 상기 버스 바와 같은 제1 평면 상에 배치된 연결 배선을 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 연결 배선은 버스 바와 겹쳐지지 않는 위치에 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 연결 배선은 상기 배터리 셀의 단자면 상에 형성된 제1, 제2 열의 버스 바 사이에 배치될 수 있다.

예를 들어, 상기 제1, 제2 열의 버스 바는 상기 배터리 셀의 단자면 상에서 제1, 제2 단자 위치에 대응하여 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 제1, 제2 열의 버스 바는 다수의 배터리 셀이 배열되는 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 서로로부터 이격된 제1, 제2 단자 위치에 배치될 수 있다.

예를 들어, 상기 연결 배선은 상기 제2 방향을 따라 상기 제1, 제2 단자 위치 사이의 중앙 위치에 형성된 벤트부의 위치에 대응하여 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 연결 배선은 다수의 배터리 셀이 배열된 제1 방향을 따라 앞단으로부터 뒷단을 향하여 연장되며, 뒷단의 위치에 배치된 크로스 버스 바와 겹쳐지지 않는 위치까지 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 연결 배선은 배터리 셀이 배열되는 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 상기 제1 평면 상에서 중앙 위치에 배치되며,

상기 버스 바는 상기 제2 방향을 따라 상기 제1 평면 상에서 가장자리 위치에 배치될 수 있다.

예를 들어, 상기 커버 수지층은 상기 제1 평면 아래와 위에 각각 배치된 제1 커버 수지층 및 제2 커버 수지층을 포함하고,

상기 제2 커버 수지층과 연성 배선 사이에는 절연 시트가 개재될 수 있다.

예를 들어, 상기 절연 시트는 상기 제2 커버 수지층에 형성된 제3 개구부와 연성 배선 사이에 개재되며,

상기 절연 시트의 폭은 상기 연성 배선의 폭 보다 넓고, 상기 제3 개구부의 폭 보다 넓을 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 커버 수지층은 상기 배터리 셀의 제1, 제2 단자 위치에 형성된 제1 개구부를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 개구부는 상기 제1, 제2 단자 위치에 대응하여 제2 방향을 따라 서로로부터 이격된 제1 개구부의 쌍을 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 개구부의 쌍은 상기 제1, 제2 단자 위치에 대응하여 제2 방향을 따라 가장자리 위치에 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 개구부는 상기 제1, 제2 단자 위치에 대응하여 제1 방향을 따라 단속적인 형태로 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 커버 수지층은 제2 방향을 따라 가장자리 위치에 형성된 제1 개구부의 쌍 사이의 중앙 위치에 형성된 제2 개구부를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 커버 수지층은 제1 개구부의 쌍과 제2 개구부를 사이에 두고 배터리 셀이 배열되는 제1 방향을 따라 연속적으로 형성되는 제1 내지 제4 도포 라인의 경화에 따라 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 제2 개구부는 상기 배터리 셀의 벤트부에 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 제2 커버 수지층은 상기 제2 개구부와 대응되는 위치에 형성된 제3 개구부를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 제2, 제3 개구부는 배터리 셀이 배열된 제1 방향을 따라 연속적인 형태로 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 제2 커버 수지층은 상기 제3 개구부를 사이에 두고 배터리 셀이 배열되는 제1 방향을 따라 연속적으로 형성되는 제5, 제6 도포 라인의 경화에 따라 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 제5 도포 라인은 쌍을 이루는 제1 개구부 중에서 어느 하나의 제1 개구부를 사이에 두고 형성된 제1, 제2 도포 라인 상에 형성되며,

상기 제6 도포 라인은 또 다른 제1 개구부를 사이에 두고 형성된 제3, 제4 도포 라인 상에 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 버스 바는 제1 커버 수지층의 제1 면과 제2 커버 수지층의 제2 면 사이에서 커버 수지층에 의해 매립되며,

상기 버스 바는 제1 커버 수지층의 제1 개구부를 통하여 노출된 결합부를 통하여 상기 배터리 셀의 단자면 상에 형성된 제1, 제2 단자와 결합될 수 있다.

예를 들어, 상기 버스 바는 배터리 셀이 배열된 제1 방향을 따라 배열된 다수의 버스 바를 포함하고,

상기 제1, 제2 커버 수지층은 서로 이웃하게 배치된 버스 바 사이를 통하여 연속적으로 연결될 수 있다.

예를 들어, 상기 버스 바는 제2 방향을 따라 서로 다른 배향으로 배치되며, 제1 방향을 따라 서로로부터 인접한 제1, 제2 버스 바를 포함하며,

상기 제1, 제2 커버 수지층은 서로 이웃하게 배치된 제1, 제2 버스 바 사이를 통하여 연속적으로 연결될 수 있다.

본 발명에 의하면, 다수의 배터리 셀을 전기적으로 연결해주는 버스 바를 사이에 개재하여 서로 마주하게 결합되는 제1, 제2 커버 수지층을 통하여 버스 바의 위치 고정 및 절연을 위한 버스 바 홀더의 기능과, 배터리 팩의 외면을 형성하는 커버의 기능을 함께 구현함으로써, 박형화 및 경량화에 유리한 배터리 팩이 제공될 수 있으며, 배터리 팩에 가해지는 진동이나 충격으로부터 부품들이 보호될 수 있고, 부품들 사이의 전기적인 연결이나 물리적인 결합이 보호될 수 있는 배터리 팩이 제공될 수 있다.

도 1에는 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩의 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 2에는 도 1에 도시된 다수의 배터리 셀의 전기적인 연결을 설명하기 위한 사시도가 도시되어 있다.
도 3에는 도 1의 III-III 선을 따르는 단면도가 도시되어 있다.
도 4에는 도 1에 도시된 배터리 팩의 평면도로서, 절연 시트 위에서 도시한 평면도가 도시되어 있다.
도 5에는 도 1에 도시된 배터리 팩의 평면도로서, m 평면 위에서 도시한 평면도가 도시되어 있다.
도 6에는 도 1에 도시된 배터리 팩의 평면도로서, 제1 커버 수지층 위에서 도시한 평면도가 도시되어 있다.
도 7에는 도 1에 도시된 배터리 팩의 물리적인 결속을 설명하기 위한 분해 사시도가 도시되어 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 관한 배터리 팩에 대해 설명하기로 한다.

도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩은, 각각 단자(11,12)가 형성된 단자면(10)을 포함하는 다수의 배터리 셀(P)과, 상기 배터리 셀(P)의 단자면(10) 상에 형성되어 서로 다른 배터리 셀(P)을 전기적으로 연결하기 위한 것으로, 단자면(10)을 향하는 제1 면(Ba)과, 상기 제1 면(Ba)과 반대되는 제2 면(Bb)을 포함하는 버스 바(B)와, 상기 버스 바(B)의 제1, 제2 면(Ba,Bb) 상에 형성되어 버스 바(B)를 매립하는 커버 수지층(C)을 포함한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 배터리 셀(P)은 제1 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 배터리 셀(P)을 포함할 수 있으며, 각각의 배터리 셀(P)은 제2 방향(Z2)을 따라 배열된 제1, 제2 단자(11,12)를 구비하는 단자면(10)을 포함할 수 있다. 여기서, 제2 방향(Z2)이란 배터리 셀(P)이 배열된 제1 방향(Z1)과 교차하는 방향에 해당될 수 있으며, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 방향(Z2)은 단자면(10) 상에서 제1, 제2 단자(11,12)가 배열된 방향을 의미할 수 있고, 예를 들어, 제1 방향(Z1)과 수직으로 교차하는 방향에 해당될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 단자면(10)은 제3 방향(Z3)을 따라 배터리 셀(P)의 상면에 해당될 수 있으며, 상기 제3 방향(Z3)이란 제1, 제2 방향(Z1,Z2)과 교차하는 방향으로, 본 발명의 일 실시형태에서, 제1, 제2 방향(Z1,Z2)과 수직으로 교차하는 방향에 해당될 수 있다.

상기 제1 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 배터리 셀(P)은, 배터리 셀(P)의 단자면(10) 상에 형성된 제1, 제2 단자(11,12)에 연결되는 버스 바(B)를 통하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 버스 바(B)는 배터리 셀(P)이 배열된 제1 방향(Z1)을 따라 서로 이웃하지 않는 배터리 셀(P)끼리를 전기적으로 연결할 수 있으며, 상기 버스 바(B)는 배터리 셀(P)이 배열된 제1 방향(Z1)을 따라 서로 이웃하지 않는 배터리 셀(P) 사이에서 연장되는 연결부(Be)와, 상기 연결부(Be)의 양단으로부터 제2 방향(Z2)을 따라 돌출된 가지부(Br)를 포함할 수 있다.

상기 가지부(Br)는 제1 방향(Z1)을 따라 연결부(Be)의 일단과 타단으로부터 제2 방향(Z2)을 따라 돌출되어 서로 이웃하지 않는 각각의 배터리 셀(P)의 단자(11,12)에 연결되는 제1, 제2 가지부(Br1,Br2)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 버스 바(B)는 서로 다른 배향으로 배치된 제1, 제2 버스 바(B1,B2)를 포함할 수 있으며, 상기 제1, 제2 버스 바(B1,B2)는 서로에 대해 맞물릴 수 있는 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1, 제2 버스 바(B1,B2)가 서로에 대해 맞물린 형태로 배치된다는 것은, 제1, 제2 버스 바(B1,B2)의 적어도 일부(가지부 Br)가 상대편 제2, 제1 버스 바(B2,B1)의 오목한 리세스 내, 그러니까, 상대편 제2, 제1 버스 바(B2,B1)의 양편 가지부(Br) 사이의 오목한 리세스 내에 수용되도록 서로에 대해 맞물린 형태로 배치될 수 있다는 것을 의미할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1, 제2 버스 바(B1,B2)는 각각 버스 바(B)의 연결부(Be)와 가지부(Br) 중에서 어느 일편이 제2 방향(Z2)을 따라 상대적으로 중앙 위치에 근접하게 배치되고, 나머지 타편이 제2 방향(Z2)을 따라 상대적으로 가장자리 위치에 근접하게 배치되는지에 따라 서로 다른 배향을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 중앙 위치란 제2 방향(Z2)을 따르는 배터리 셀(P)의 폭 중앙 위치를 의미할 수 있고, 상기 가장자리 위치란 제2 방향(Z2)을 따르는 배터리 셀(P)의 폭 중앙 위치를 기준으로 일편 위치 또는 타편 위치를 의미할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 셀(P)의 폭 중앙 위치 내지는 중앙 위치에 인접한 위치에는 벤트부(V)가 배치될 수 있고, 배터리 셀(P)의 폭 가장자리 위치에는 배터리 셀(P)의 제1, 제2 단자(11,12)가 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 버스 바(B)의 연결부(Be)와 가지부(Br) 중에서 어느 일편은 가장자리 위치 보다는 상대적으로 중앙 위치에 배치되고, 나머지 타편은 중앙 위치 보다는 상대적으로 가장자리 위치에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 버스 바(B1)는 연결부(Be)가 상대적으로 중앙 위치에 배치되고, 가지부(Br)가 상대적으로 가장자리 위치에 배치될 수 있다. 반대로, 상기 제2 버스 바(B2)는 가지부(Br)가 상대적으로 중앙 위치에 배치되고, 연결부(Be)가 상대적으로 가장자리 위치에 배치될 수 있다. 이와 같이, 상기 제1, 제2 버스 바(B1,B2)는 제2 방향(Z2)을 따라 서로 반대되는 배향으로 배치되면서 제1, 제2 버스 바(B1,B2)의 가지부(Br)가 제2 방향(Z2)을 따라 서로 반대되는 위치에서 서로 서로에 대해 맞물리는 형태로, 제1, 제2 버스 바(B1,B2)가 배열될 수 있다. 상기 제1, 제2 버스 바(B1,B2)는 그들의 가지부(Br)가 서로 서로에 대해 맞물리는 형태로 제1 방향(Z1)을 따라 열을 이루어 배열될 수 있으며, 배터리 셀(P)의 제1, 제2 단자(11,12)가 배열된 제2 방향(Z2)을 따라 서로 다른 제1, 제2 열(R1,R2)로 배열될 수 있다.

상기 버스 바(B)는 대체로 제1 방향(Z1)을 따라 연장되거나 또는 제1 방향(Z1)을 따라 배열되면서 제2 방향(Z2)을 따라 같은 단자(11,12) 위치에 배치된 서로 다른 배터리 셀(P)의 단자(11,12)를 연결해줄 수 있다. 이때, 연결 대상이 되는 서로 이웃하지 않는 배터리 셀(P)은 제2 방향(Z2)을 따라 반전되는 배향으로 배열되면서 상기 버스 바(B)는 서로 이웃하지 않는 배터리 셀(P)을 서로 반대 극성끼리 직렬 연결할 수 있다. 이에 따라, 상기 배터리 셀(P)은 2개씩의 배터리 셀(P)을 하나의 단위로 서로 반전되는 배향으로 배열될 수 있다. 다만, 본 발명의 다양한 실시형태에서, 상기 배터리 셀(P)의 직렬, 병렬 또는 직병렬 혼합의 전기적인 연결 형태에 따라, 제1 방향(Z1)을 따라 서로 이웃하는 2개씩의 배터리 셀(P)을 하나의 단위로 서로 반전되는 배향으로 배치되지 않고 예를 들어, 서로 이웃하는 4개씩의 배터리 셀(P)을 하나의 단위로 서로 반전되는 배향으로 배치될 수 있으며, 본 발명의 다양한 실시형태에서, 직렬 연결된 배터리 셀(P)의 개수 및 병렬 연결된 배터리 셀(P)의 개수는, 요구되는 전기적인 용량이나 출력에 따라 다양한 개수의 배터리 셀(P)의 직렬, 병렬 또는 직병렬 혼합의 전기적인 연결을 형성할 수 있으며, 이에 따라, 다양한 용량 및 출력을 갖춘 배터리 팩이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 제1 방향(Z1)을 따라 앞단에 배치된 제1, 제2 배터리 셀(P1,P2)은 서로 이웃한 배터리 셀(P)끼리 직렬 연결되면서, 제1, 제2 배터리 셀(P1,P2)끼리는 서로 반전되는 배향으로 배열될 수 있다. 그리고, 제1 방향(Z1)을 따라 뒷단에 배치된 제n-1, 제n 배터리 셀(Pn-1.Pn)도 서로 이웃한 배터리 셀(P)끼리 직렬 연결될 수 있는데, 이들 제n-1, 제n 배터리 셀(Pn-1.Pn)은 대체로 제2 방향(Z2)을 따라 연장되는 크로스 버스 바(B3)에 의해 연결되면서 이들 제n-1, 제n 배터리 셀(Pn-1.Pn)은 같은 배향으로 배열될 수 있다. 상기 크로스 버스 바(B3)는 서로 다른 배터리 셀(P)을 연결하는 것으로, 버스 바(B)에 해당될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 버스 바(B)는 제2 방향(Z2)을 따라 제1 단자(11) 위치와 제2 단자(12) 위치 사이를 가로질러 연장되지 않고 대체로 제1 방향(Z1)을 따라 연장되는 제1, 제2 열(R1,R2)의 버스 바(B)와, 상기 제1, 제2 열(R1,R2)의 버스 바(B)와 달리, 제1 단자(11) 위치와 제2 단자(12) 위치 사이에서 대체로 제2 방향(Z2)을 따라 연장되는 크로스 버스 바(B3)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 크로스 버스 바(B3)는 제1, 제2 방향(Z1,Z2)을 동시에 추종하도록 대체로 사선 방향을 따라 연장될 수 있는데, 이때, 제1 방향(Z1)으로 연장되는 길이 보다는 제2 방향(Z2)을 따라 연장되는 길이가 상대적으로 길게 형성될 수 있으며, 이에 따라, 상기 크로스 버스 바(B3)는 대체로 제2 방향(Z2)을 따라 연장된다고 할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩은, 제1 방향(Z1)을 따라 배열된 서로 이웃하지 않는 배터리 셀(P)끼리를 직렬 연결하면서, 전체적으로 직렬 연결된 다수의 배터리 셀(P)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서는 연결 대상이 되는 서로 이웃하지 않는 배터리 셀(P)이 서로 반전되는 배향으로 배치되면서, 전체적으로, 제1 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 배터리 셀(P)이 서로 직렬 연결되는 전기적인 연결을 형성할 수 있다. 다만, 본 명세서를 통하여, 상기와 같은 전기적인 연결은 본 발명의 일 실시형태에 따른 예시로서, 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 배터리 팩은, 상기와 같은 전기적인 연결 외에도, 예를 들어, 서로 이웃하는 배터리 셀(P)끼리의 직렬 연결을 위하여, 버스 바(B)를 통하여 서로 연결 대상이 되는 서로 이웃하는 배터리 셀(P)을 서로 반전되는 배향으로 배치하여, 전체적으로 제1 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 배터리 셀(P)의 직렬 연결을 포함하거나, 또는 서로 이웃하는 배터리 셀(P)끼리의 병렬 연결을 위하여, 버스 바(B)를 통하여 서로 연결 대상이 되는 서로 이웃하는 배터리 셀(P)을 서로 동일한 배향으로 배치하여, 전체적으로 제1 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 배터리 셀(P)의 병렬 연결을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 배터리 팩은, 제1 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 배터리 셀(P)의 직렬 및 병렬 연결을 함께 포함하는 직병렬 혼합의 전기적인 연결을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 서로 이웃하는 배터리 셀(P)끼리의 병렬 연결과 서로 이웃하지 않는 배터리 셀(P)끼리의 직렬 연결을 포함하는 방식으로, 직렬 및 병렬을 함께 포함할 수 있으며, 이때, 제1 방향(Z1)을 따라 서로 이웃하는 배터리 셀(P)끼리는 서로 동일한 배향으로 배치될 수 있으며, 제1 방향(Z1)을 따라 서로 이웃하지 않는 배터리 셀(P)끼리는 서로 반전되는 배향으로 배치될 수 있다. 상기와 같이, 서로 이웃하는 배터리 셀(P)끼리의 병렬 연결과 서로 이웃하지 않는 배터리 셀(P)끼리의 직렬 연결은, 하나의 버스 바(B)를 통하여 형성될 수 있으며, 예를 들어, 하나의 버스 바(B)가 서로 이웃한 배터리 셀(P)의 같은 극성끼리를 서로 병렬 연결함과 동시에, 서로 이웃하지 않는 배터리 셀(P)의 서로 반대 극성끼리를 서로 직렬 연결함으로써, 하나의 버스 바(B)를 통하여 서로 이웃하는 배터리 셀(P)끼리의 병렬 연결과 서로 이웃하지 않는 배터리 셀(P)끼리의 직렬 연결을 동시에 형성할 수 있으며, 이와 같이, 직렬 및 병렬 연결을 동시에 형성하는 버스 바(B)가 제1 방향(Z1)을 따라 다수로 배치됨으로써, 제1 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 배터리 셀(P)의 직렬 및 병렬 연결을 함께 포함하는 직병렬 혼합의 배터리 팩이 제공될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시형태에 따른 배터리 팩은, 서로 이웃하는 배터리 셀(P)끼리의 병렬 연결과, 병렬 연결된 배터리 셀(P)과 또 다른 병렬 연결된 배터리 셀(P)이 서로 직렬 연결되는 전기적인 연결을 포함할 수 있으며, 이때, 상기 배터리 팩은, 직렬 연결 및 병렬 연결을 모두 포함하는 직병렬 혼합의 전기적인 연결을 포함할 수 있다. 이때, 서로 이웃하는 배터리 셀(P)끼리의 병렬 연결과, 병렬 연결된 배터리 셀(P)과 또 다른 병렬 연결된 배터리 셀(P)이 서로 이웃한 위치에서 서로 직렬 연결을 형성할 수 있으며, 각각 병렬 연결 및 직렬 연결을 형성하는 다수의 버스 바(B)가 제1 방향(Z1)을 따라 배열되면서, 병렬 연결 및 직렬 연결을 모두 포함하는 직병렬 혼합의 전기적인 연결이 형성될 수 있다.

상기 버스 바(B)는 제2 방향(Z2)을 따라 단자(11,12) 위치에 해당되는 제1, 제2 열(R1,R2)로 배열될 수 있으며, 상기 제1, 제2 열(R1,R2)의 버스 바(B) 사이에는 연결 배선(50)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 연결 배선(50)은 제1, 제2 방향(Z1,Z2)이 형성하는 m 평면(M, 청구범위의 제1 평면에 해당됨) 상에서 제1, 제2 열(R1,R2)의 버스 바(B) 사이에 배치될 수 있으며, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 연결 배선(50)과 버스 바(B)는 m 평면(M) 상에 함께 배치될 수 있다. 여기서, m 평면(M)은 제3 방향(Z3)을 따라 특정 레벨에 형성된 가상의 평면을 의미할 수 있으며, 연결 배선(50)과 버스 바(B)는 두께의 차이에 따라 동일한 레벨에 배치된다기 보다는 두께의 평균을 기준으로 실질적으로 동일한 레벨, 그러니까, 제3 방향(Z3)을 따라 실질적으로 서로 동등한 높이의 같은 레벨에 배치될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 연결 배선(50)과 버스 바(B)는 m 평면(M) 상에서 서로에 대해 연결될 수 있으며, 후술하는 바와 같이, 연결 배선(50)과 버스 바(B) 사이의 전압 전달부(55)를 통하여 서로 연결되면서 m 평면(M) 상에서 함께 배치될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 연결 배선(50)과 버스 바(B)가 배치된 m 평면(M)의 위와 아래에는 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)이 형성될 수 있다.

상기 연결 배선(50)의 위치 및 사이즈는, 같은 m 평면(M) 상에 배치된 버스 바(B)에 의해 제한될 수 있는데, 보다 구체적으로, 상기 연결 배선(50)은 제2 방향(Z2)을 따라 제1, 제2 열(R1,R2)의 버스 바(B) 사이의 폭 보다 좁은 폭과, 제1 방향(Z1)을 따라 앞단으로부터 뒷단을 향하여 연장되면서, 뒷단에 배치된 크로스 버스 바(B3)에 미치지 못하는 길이까지 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 연결 배선(50)은 버스 바(B)와 겹쳐지지 않는 위치에 형성될 수 있으며, 제1, 제2 열(R1,R2)의 버스 바(B) 사이에서 크로스 버스 바(B3)와 간섭되지 않는 위치까지 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 연결 배선(50)은 제1 방향(Z1)을 따르는 배터리 셀(P)의 배열에서 앞단의 외측에 배치된 엔드 블록(80) 상에 안착되는 일단과 뒷단에 배치된 크로스 버스 바(B3)와 미치지 않는 위치에 형성된 타단을 포함할 수 있다. 이때, 상기 엔드 블록(80) 상에 안착되는 일단에는 커넥터(51)가 형성될 수 있으며, 상기 연결 배선(50)의 커넥터(51)를 통하여 배터리 셀(P)의 상태 정보가 출력될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 배터리 팩의 일 측에는 회로기판(미도시)이 배치될 수 있으며, 상기 연결 배선(50)은 커넥터(51)를 통하여 회로기판(미도시)과 연결될 수 있고, 상기 회로기판(미도시)은 커넥터(51)를 통하여 배터리 셀(P)의 상태 정보를 입수할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시형태를 통하여 상기 회로기판(미도시)은 배터리 팩의 일 측에 마련되거나 또는 다수의 배터리 팩에 함께 연결되는 형태로 마련될 수도 있다.

상기 연결 배선(50)은 제2 방향(Z2)을 따라 중앙 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 방향(Z2)을 따라 가장자리 위치에 배치된 제1, 제2 열(R1,R2)의 버스 바(B) 사이의 중앙 위치에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 방향(Z2)을 따라 중앙 위치에는 벤트부(V)가 형성될 수 있으며, 상기 연결 배선(50)은 제2 방향(Z2)을 따라 벤트부(V)와 겹쳐지는 중앙 위치에 형성될 수 있다. 상기 벤트부(V)는 배터리 셀(P)의 내부 압력을 해소하기 위한 것으로, 상기 벤트부(V)를 통하여 배터리 셀(P) 내부에 축적된 고온 고압의 가스가 배출될 수 있다. 상기 연결 배선(50)은 제1 방향(Z1)을 따라 벤트부(V)가 형성된 중앙 위치를 따라 연장될 수 있으며, 각각의 배터리 셀(P)의 벤트부(V)를 가로질러 연장될 수 있다. 이때, 제1 방향(Z1)과 나란한 연결 배선(50)의 길이를 따라 벤트부(V)와 겹쳐지는 다수의 개소에는 벤트 홀(50`)이 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 벤트 홀(50`)은 제1 방향(Z1)을 따라 벤트부(V)와 겹쳐지는 모든 위치 마다 형성될 수도 있으며, 제1 방향(Z1)을 따라 벤트부(V)와 겹쳐지는 일부 위치에만 형성될 수도 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 벤트 홀(50`)은 제1 방향(Z1)을 따라 벤트부(V)와 겹쳐지는 일부 위치에 형성될 수 있으며, 제1 방향(Z1)을 따라 서로로부터 이격된 다수의 벤트 홀(50`)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 제1 방향(Z1)을 따라 벤트부(V)와 겹쳐지는 일부 위치에만 벤트 홀(50`)을 형성하더라도, 벤트 홀(50`)을 통하여 각각의 벤트부(V)로부터 배출되는 고온 고압의 가스가 외부로 배출될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 연결 배선(50)과 버스 바(B)가 배치된 m 평면(M) 아래와 위에는 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)이 형성될 수 있다. 이때, 제2 방향(Z2)을 따라 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)의 중앙 위치에는 제2, 제3 개구부(G2,G3)가 형성될 수 있는데, 상기 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)의 중앙 위치에 형성된 제2, 제3 개구부(G2,G3)는, 중앙 위치에 형성된 벤트부(V)로부터 배출되는 고온 고압의 가스를 방해하지 않도록 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)의 두께를 관통하도록 형성될 수 있다. 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)에 관한 기술적 사항은 후에 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 버스 바(B)는 배터리 셀(P)의 충, 방전 경로를 형성할 수 있으며, 상기 연결 배선(50)은 배터리 셀(P)에 관한 상태 정보의 입수 경로를 형성할 수 있다. 상기 버스 바(B)는 서로에 대해 연결되면서 배터리 셀(P)의 충, 방전 경로를 형성할 수 있으며, 제1 방향(Z1)을 따르는 배터리 셀(P)의 배열에서 전기적인 연결 순서에 따라 앞단을 형성하는 제1 배터리 셀(P1)과 뒷단을 형성하는 제3 배터리 셀(P3)에는 입출력 배선(W)이 연결될 수 있다. 상기 입출력 배선(W)은 배터리 셀(P)과 외부 기기(미도시) 사이에서 배터리 셀(P)의 충, 방전 경로를 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서는, 제1 방향(Z1)을 따라 물리적인 배열 순서에 따라 앞단 측에 배치된 제1, 제3 배터리 셀(P1,P3)에 입출력 배선(W)이 연결되지만, 본 발명의 다양한 실시형태에서는, 제1 방향(Z1)을 따라 물리적인 배열 순서에 따라 앞단 측과 뒷단 측에 배치된 서로 다른 배터리 셀(P)에 입출력 배선(W)이 연결될 수도 있다. 즉, 본 발명의 일 실시형태에서, 제1 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 배터리 셀(P)의 충, 방전 전류가 입력 및 출력되는 입출력 배선(W)은, 제1 방향(Z1)을 따라 배터리 팩의 앞단 측에 집중적으로 배치될 수도 있지만, 본 발명의 다양한 실시형태에서, 상기 입출력 배선(W)은, 제1 방향(Z1)을 따라 배터리 팩의 앞단 측과 뒷단 측에 분산되어 배치될 수도 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 배터리 셀(P)의 연결에서는 제1 방향(Z1)을 따라 앞단의 제1 배터리 셀(P1)로부터 뒷단의 제n 배터리 셀(Pn)까지 제1 방향(Z1)을 따라 서로 이웃하지 않는 배터리 셀(P)끼리를 연결하면서 앞단으로부터 뒷단을 향하여 연결을 형성하다가 뒷단에 배치된 제n 배터리 셀(Pn)에 연결된 크로스 버스 바(B3)를 통하여 뒷단으로부터 앞단을 향하여 서로 이웃하지 않는 배터리 셀(P)끼리 연결을 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 앞단 위치에서 서로 이웃하는 제1, 제2 배터리 셀(P1,P2)끼리 연결을 형성한 후에, 앞단으로부터 뒷단을 향하여 제2, 제4, 제6,..,제n 배터리 셀(Pn)과 같이 서로 이웃하지 않는 짝수 번째 배터리 셀(P)끼리 연결을 형성하고, 뒷단 위치에서 서로 이웃하는 제n, 제n-1 배터리 셀(Pn,Pn-1)끼리 연결을 형성한 다음에, 뒷단으로부터 앞단을 향하여 제n-1, 제n-3 배터리 셀(P)과 같이 서로 이웃하지 않는 홀수 번째 배터리 셀(P)끼리 연결을 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 물리적인 배열에서는 제1 방향(Z1)을 따라 앞단으로부터 뒷단을 향하여 다수의 배터리 셀(P)이 배열되지만, 전기적인 연결 순서에서는 제1 배터리 셀(P1)이 앞단을 형성하고, 제3 배터리 셀(P3)이 뒷단을 형성할 수 있으며, 전기적인 연결 순서에서 각각 앞단과 뒷단을 형성하는 제1, 제3 배터리 셀(P1,P3)에는 입출력 배선(W)이 연결될 수 있다.

상기 연결 배선(50)은 배터리 셀(P)에 관한 상태 정보를 입수하기 위한 것으로, 예를 들어, 상기 연결 배선(50)을 통하여 배터리 셀(P)의 전압 정보와 온도 정보와 같은 상태 정보를 입수할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 연결 배선(50)은 배터리 셀(P)과 연결된 버스 바(B)를 통하여 배터리 셀(P)의 전압 정보를 입수할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 연결 배선(50)에는 전압 전달부(55)가 연결될 수 있으며, 상기 전압 전달부(55)는 연결 배선(50)에 연결된 일단과 버스 바(B)에 연결된 타단을 포함할 수 있다. 상기 전압 전달부(55)는 연결 배선(50)의 본체로부터 굴절된 형태로 돌출되는 입력 포트(53)에 연결된 일단과 버스 바(B)에 연결된 타단을 포함할 수 있다. 이때, 상기 전압 전달부(55)는 중앙 위치에 배치된 연결 배선(50)과 상대적으로 중앙 위치에 근접하게 배치된 버스 바(B)의 연결부(Be) 또는 가지부(Br)에 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 전압 전달부(55)는 상대적으로 중앙 위치에 근접하게 형성된 제1 버스 바(B1)의 연결부(Be)와 제2 버스 바(B2)의 가지부(Br)에 연결될 수 있으며, 상기 전압 전달부(55)와의 연결을 위하여, 상기 제2 버스 바(B2)의 가지부(Br) 중에서 제1 방향(Z1)을 따라 일단의 가지부(Br)는 중앙 위치 또는 중앙 위치에 배치된 연결 배선(50)의 본체를 향하여 상대적으로 길게 연장될 수 있으며, 타단의 가지부(Br) 보다 더 길게 연장될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 버스 바(B2)는 제1 방향(Z1)을 따라 일단의 가지부(Br)가 타단의 가지부(Br) 보다 상대적으로 길게 형성될 수 있으며, 전체적으로 비대칭적인 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제2 버스 바(B2)는 일단과 타단의 가지부(Br)가 제2 방향(Z2)을 따라 서로 다른 길이로 돌출되는 비대칭적인 형상으로 형성될 수 있으며, 제2 버스 바(B2)와 달리, 제1 버스 바(B1)는 대칭적인 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1, 제2 버스 바(B1,B2)는 연결부(Be)의 일단과 타단에 형성된 가지부(Br)의 길이에 따라 각각 대칭적인 형상과 비대칭적인 형상으로 형성될 수 있으며, 각각 서로 다른 형상으로 형성된 제1, 제2 버스 바(B1,B2)는 제2 방향(Z2)을 따라 서로 마주하는 방향을 따라 서로에 대해 맞물리는 형태로 조립될 수 있다. 여기서, 상기 제2 버스 바(B2) 중에서 상대적으로 길게 연장되는 가지부(Br)는 제1 버스 바(B1)의 외측에 조립되어 제1 버스 바(B1)의 외측을 통하여 연결 배선(50)을 향하여 연장될 수 있으며, 제2 버스 바(B2) 중에서 상대적으로 짧게 연장되는 가지부(Br)는 제1 버스 바(B1)의 내측, 그러니까, 제1 버스 바(B1)의 오목한 리세스 내에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1, 제2 버스 바(B1,B2)는 각각 대칭적인 형상 및 비대칭적인 형상으로 형성될 수 있으나, 본 발명의 다양한 실시형태에서, 상기 제1, 제2 버스 바(B1,B2)는 모두 대칭적인 형상으로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 상기 제1, 제2 버스 바(B1,B2)가 모두 대칭적인 형상으로 형성되되, 상대적으로 외측에 배치된 제2 버스 바(B2)는 일 측에 접속된 배선(미도시)을 통하여 연결 배선(50)과 전기적으로 연결될 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시형태에서는, 배선(미도시)을 통하지 않고, 예를 들어, 상대적으로 외측 위치에 배치된 제2 버스 바(B2)를 비대칭적인 형상으로 형성함으로써, 상대적으로 길게 연장된 가지부(Br)를 통하여 연결 배선(50)과의 연결을 형성할 수 있으며, 이 경우, 배선(미도시)을 통한 제2 버스 바(B2)와 연결 배선(50) 간의 접속은 생략될 수 있다.

상기 버스 바(B)는 배터리 셀(P)의 단자면(10) 상에 배치되며, 상기 단자면(10)과 마주하는 제1 면(Ba)과, 제1 면(Ba)과 반대되는 제2 면(Bb)을 포함할 수 있다. 상기 버스 바(B)의 제1, 제2 면(Ba,Bb)은 제3 방향(Z3)을 따라 버스 바(B)의 서로 반대되는 면에 해당될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 버스 바(B)는 커버 수지층(C)에 의해 매립될 수 있는데, 상기 커버 수지층(C)은 버스 바(B)의 제1 면(Ba) 상에 형성되는 제1 커버 수지층(C1)과 버스 바(B)의 제2 면 상(Bb)에 형성되는 제2 커버 수지층(C2)을 포함할 수 있고, 상기 버스 바(B)는, 제1 커버 수지층(C1)의 외면 내지는 제1 커버 수지층(C1)의 하면을 형성하는 제1 면(Ca)과 상기 제2 커버 수지층(C2)의 외면 내지는 제2 커버 수지층(C2)의 상면을 형성하는 제2 면(Cb) 사이에서 매립될 수 있으며, 다시 말하면, 상기 버스 바(B)는, 제1 커버 수지층(C1)의 제1 면(Ca)과 상기 제2 커버 수지층(C2)의 제2 면(Cb) 사이에서 매립될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)의 외면을 형성하는 제1, 제2 면(Ca,Cb)이란, 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)의 양면 중에서 버스 바(B)와 반대되는 외부를 향하는 외부 면을 의미할 수 있다.

다시 말하면, 본 발명의 일 실시형태에서 상기 커버 수지층(C)의 제1, 제2 면(Ca,Cb)이란 각각 제3 방향(Z3)을 따라 상기 커버 수지층(C)의 하부를 형성하는 제1 커버 수지층(C1)의 하면과 제3 방향(Z3)을 따라 상기 커버 수지층(C)의 상부를 형성하는 제2 커버 수지층(C2)의 상면에 해당될 수 있다. 이때, 상기 버스 바(B)는 커버 수지층(C)의 외면, 그러니까, 버스 바(B)와 반대되는 커버 수지층(C)의 외면을 형성하는 제1, 제2 면(Ca,Cb) 사이에서 매립될 수 있다.

본 명세서를 통하여 커버 수지층(C)이 버스 바(B)의 제1 면(Ba) 상에 형성된다는 것은, 상기 커버 수지층(C)이 버스 바(B)의 제1 면(Ba) 아래에 배치된다는 것을 의미할 수 있으며, 유사하게, 커버 수지층(C)이 버스 바(B)의 제2 면(Bb) 상에 형성된다는 것은, 상기 커버 수지층(C)이 버스 바(B)의 제2 면(Bb) 위에 배치된다는 것을 의미할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 커버 수지층(C)은 버스 바(B)의 제1 면(Ba) 상에 형성된 제1 커버 수지층(C1)과 버스 바(B)의 제2 면(Bb) 상에 형성된 제2 커버 수지층(C2)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 커버 수지층(C1)은 버스 바(B)의 제1 면(Ba) 아래에 배치될 수 있으며, 배터리 셀(P)의 단자면(10)과 버스 바(B) 사이에 개재될 수 있다. 그리고, 상기 제2 커버 수지층(C2)은 버스 바(B)의 제2 면(Bb) 위에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 커버 수지층(C)은 버스 바(B)와 연결 배선(50)이 배치된 m 평면(M) 위와 아래에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 커버 수지층(C)은 상기 m 평면(M) 아래에 배치된 제1 커버 수지층(C1)과 상기 m 평면(M) 위에 배치된 제2 커버 수지층(C2)을 포함할 수 있다. 본 명세서를 통하여 제1 커버 수지층(C1)이 버스 바(B)의 제1 면(Ba) 상에 형성된다고 할 때, 상기 제1 커버 수지층(C1)은 버스 바(B)와 연결 배선(50)이 배치된 m 평면(M) 아래에 배치되면서 버스 바(B)의 제1 면(Ba)을 덮도록 형성된다는 것을 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서를 통하여 상기 제2 커버 수지층(C2)이 버스 바(B)의 제2 면(Bb) 상에 형성된다고 할 때, 상기 제2 커버 수지층(C2)은 버스 바(B)와 연결 배선(50)이 배치된 m 평면(M) 위에 배치되면서 버스 바(B)의 제2 면(Bb)을 덮도록 형성된다는 것을 의미할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 커버 수지층(C)은 m 평면(M) 위와 아래에 배치되면서 버스 바(B)를 매립할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 커버 수지층(C)은 버스 바(B)와 연결 배선(50)이 배치된 m 평면(M) 아래와 위에 배치되면서 버스 바(B)를 매립할 수 있으며, 연결 배선(50)은 매립하지 않을 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 커버 수지층(C)은 제2 방향(Z2)을 따라 버스 바(B)가 배치된 가장자리 위치에서는 버스 바(B)를 매립하면서, 연결 배선(50)이 배치된 중앙 위치에서는 연결 배선(50)의 적어도 일부를 노출시킬 수 있다. 즉, 상기 커버 수지층(C)은, 배터리 셀(P)의 벤트부(V)가 형성된 중앙 위치에서 제2, 제3 개구부(G2,G3)를 포함할 수 있으며, 이들 제2, 제3 개구부(G2,G3)를 통하여 연결 배선(50)의 적어도 일부가 노출될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 버스 바(B)는 커버 수지층(C)에 의해 매립될 수 있다. 상기 커버 수지층(C)은 버스 바(B)의 제1 면(Ba) 상에 형성된 제1 커버 수지층(C1)과 버스 바(B)의 제2 면(Bb) 상에 형성된 제2 커버 수지층(C2)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)이란 버스 바(B)의 제1 면(Ba) 상에 도포된 커버 수지층(C)과 버스 바(B)의 제2 면(Bb) 상에 도포된 커버 수지층(C)을 각각 의미할 수 있다. 다시 말하면, 상기 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)이란 버스 바(B)와 연결 배선(50)이 배치된 m 평면(M) 아래와 위에 각각 배치된 커버 수지층(C)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 커버 수지층(C1)은 배터리 셀(P)의 단자면(10) 상에 도포된 커버 수지층(C)을 의미할 수 있으며, 배터리 셀(P)의 단자면(10)과 버스 바(B) 사이에 형성된 커버 수지층(C)을 의미할 수 있다. 그리고, 상기 제2 커버 수지층(C2)은 버스 바(B) 상에 형성된 커버 수지층(C)을 의미할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서 상기 커버 수지층(C)의 형성은, 배터리 셀(P)의 단자면(10) 상에 제1 커버 수지층(C1)을 도포한 후에, 제1 커버 수지층(C1) 상에 버스 바(B)와 연결 배선(50)을 배치하고, 버스 바(B)와 연결 배선(50)이 배치된 m 평면(M) 상에 제2 커버 수지층(C2)을 도포하는 방식으로 형성될 수 있으며, 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)은 서로에 대한 불연속적인 경계면을 형성하지 않고 서로 연속적으로 이어진 형태의 경계면을 형성할 수 있다(도 3 참조). 본 발명의 일 실시형태에서 상기 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)은 버스 바(B) 및 연결 배선(50)의 배치를 전후로 하여 서로로부터 분리된 시각에 도포될 수 있는데, 공정 상으로 선행하여 도포된 제1 커버 수지층(C1)은, 공정 상으로 후행하여 도포된 제2 커버 수지층(C2)과 융합되면서 서로 연속적으로 이어진 형태의 경계면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀(P)의 단자면(10) 상에 형성된 제1 커버 수지층(C1)이 시간 경과에 따라 경화되더라도, 경화된 제1 커버 수지층(C1) 상에 도포되는 제2 커버 수지층(C2)의 고온에 따라 경화된 제1 커버 수지층(C1)이 다시 용융 또는 반용융 되면서, 서로에 대해 적층된 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)은 서로로부터 분리되지 않고 연속적으로 이어진 형태의 경계면을 형성할 수 있다.

다시 말하면, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)은 버스 바(B) 및 연결 배선(50)의 배치를 전후로 하여, 서로 다른 시각에 형성되더라도, 결과적으로 서로 연속적으로 연결되면서 하나의 커버 수지층(C)을 형성할 수 있으며, 연속적으로 형성된 커버 수지층(C)의 제1, 제2 면(Ca,Cb) 사이에서 버스 바(B)가 매립될 수 있고, 최종적인 형태의 커버 수지층(C)은 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)이 서로 구분되지 않는 연속적으로 이어진 형태로 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)은 버스 바(B)의 제1, 제2 면(Ba,Bb) 상에 각각 형성될 수 있으며, 버스 바(B)의 제1 면(Ba) 상에 형성된 제1 커버 수지층(C1)은 배터리 셀(P)의 단자면(10)과 마주하는 제1 면(Ca)을 포함할 수 있고, 버스 바(B)의 제2 면(Bb) 상에 형성된 제2 커버 수지층(C2)은 배터리 셀(P)의 단자면(10)과 반대되는 제2 면(Cb)을 포함할 수 있으며, 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)의 제1, 제2 면(Ca,Cb)이란 커버 수지층(C)의 외면, 그러니까, 커버 수지층(C)의 양면 중에서 버스 바(B)와 반대되는 외면 중에서, 제3 방향(Z3)을 따라 커버 수지층(C)의 상면과 하면에 해당될 수 있으며, 보다 구체적으로, 제1 커버 수지층(C1)의 제1 면(Ca)은 제1 커버 수지층(C)의 하면에 해당될 수 있으며, 제2 커버 수지층(C2)의 제2 면(Cb)은 제2 커버 수지층(C2)의 상면에 해당될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)은, 버스 바(B)와 연결 배선(50)이 배치된 m 평면(M) 아래와 위에 도포될 수 있으며, m 평면(M) 아래와 위에 각각 도포된 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)이 서로 연결되면서, 버스 바(B)를 매립할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)은 유동성이 없는 고상이 아닌, 유동성을 갖는 액상 또는 겔상으로 형성되어, m 평면(M) 아래와 위에 도포될 수 있다. 여기서, 상기 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)이 유동성을 갖는다는 것은, m 평면(M) 아래와 위에 도포될 때 유동성을 가지면 충분하고, m 평면(M) 아래와 위에 도포된 이후에는 시간의 경과 내지는 경화 처리에 따라 경화되어 고상으로 존재할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)의 유동성에 따라, 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)의 도포 영역과 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)의 경화 영역이 서로 다를 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 커버 수지층(C1)의 도포 영역은, 단자(11,12) 위치에 대응하여 제1 방향(Z1)을 따라 연속적으로 형성된 제1 개구부(G1)를 포함할 수 있다(도 1 및 도 7 참조). 제1 방향(Z1)을 따라 연속적으로 형성된 제1 커버 수지층(C1)의 도포 영역과 달리, 제1 커버 수지층(C1)의 경화 영역은 제1 방향(Z1)을 따라 단속적으로 형성된 제1 개구부(G1)를 포함할 수 있다(도 4 내지 도 6 참조). 예를 들어, 본 명세서에 첨부된 도면들에서 도 1 및 도 7에 도시된 형태는 제1 방향(Z1)을 따라 제1 개구부(G1)가 연속적인 형태로 형성된 제1 커버 수지층(C1)의 도포 영역을 도시한 것으로 볼 수 있고, 도 4 내지 도 6에 도시된 형태는 제1 방향(Z1)을 따라 제1 개구부(G1)가 단속적인 형태로 형성된 제1 커버 수지층(C1)의 경화 영역을 도시한 것으로 볼 수 있다.

본 명세서를 통하여, 제1 커버 수지층(C1)의 제1 개구부(G1)란, 제1 커버 수지층(C1)의 도포 영역에 형성된 제1 개구부(G1)를 의미할 수 있으며, 커버 수지층(C)의 제1 개구부(G1)란, 제1 커버 수지층(C1)의 경화 영역에 형성된 제1 개구부(G1)를 의미할 수 있다. 이와 같이, 본 명세서를 통하여 제1 커버 수지층(C1)과 커버 수지층(C)은, 각각 경화되기 이전과 경화된 이후를 서로 구분하기 위한 용어일 수 있다. 다만, 본 명세서를 통하여 경화된 상태의 커버 수지층(C) 중에서 제3 방향(Z3)을 따르는 위치에 따라 m 평면(M) 아래에 배치된 부분을 제1 커버 수지층(C1)이라고 하고, m 평면(M) 위에 배치된 부분을 제2 커버 수지층(C2)이라고 할 수 있으며, 제1 커버 수지층(C1)과 커버 수지층(C)은 경화되기 이전과 경화된 이후를 구분하기 위하여 사용되거나, 또는 전체 커버 수지층(C) 중에서 제3 방향(Z3)을 따르는 위치에 따라 상대적으로 아래에 배치된 부분(제1 커버 수지층 C1에 해당됨)을 구분하기 위하여 사용될 수도 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 커버 수지층(C1)의 도포 영역은 제1 방향(Z1)을 따라 연속적으로 형성된 제1 개구부(G1)를 포함하는데 반하여(도 1 참조), 상기 제1 커버 수지층(C1)의 경화 영역은 제1 방향(Z1)을 따라 단속적으로 형성된 제1 개구부(G1)를 포함할 수 있다(도 4 내지 도 6 참조). 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 커버 수지층(C1)의 도포 영역은 제1 방향(Z1)을 따라 배열된 단자(11,12) 위치를 연속적으로 가로질러 연장되는 제1 개구부(G1)를 포함할 수 있으며(도 1 참조), 도포 직후에 유동성을 갖춘 제1 커버 수지층(C1)이 제1 방향(Z1)을 따라 배열된 단자(11,12)들 사이를 매우면서 제1 커버 수지층(C1)의 경화 영역은 제1 방향(Z1)을 따라 배열된 단자(11,12) 위치에 대응하여 단속적으로 형성된 제1 개구부(G1)를 포함할 수 있다(도 4 내지 도 6 참조). 즉, 제1 커버 수지층(C1)의 도포 영역에서 제1 방향(Z1)을 따라 연속적으로 형성된 제1 개구부(G1)는, 도포 직후에 제1 커버 수지층(C1)의 유동성에 의해, 제1 개구부(G1)의 일부가 채워지면서 제1 방향(Z1)을 따라 단속적으로 제1 개구부(G1)가 형성될 수 있으며, 제1 방향(Z1)을 따라 단속적으로 형성된 제1 개구부(G1)를 포함하는 제1 커버 수지층(C1)의 경화 영역이 형성될 수 있다.

도 1을 참조하면, 상기 제1 개구부(G1)는 제2 방향(Z2)을 따라 서로로부터 떨어진 단자(11,12) 위치에 대응하여 서로로부터 이격된 제1 개구부(G1)의 쌍을 포함할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 제1 개구부(G1)는 제1 커버 수지층(C1)으로부터 버스 바(B)를 노출시키고, 제1 커버 수지층(C1)으로부터 노출된 버스 바(B)와 제1, 제2 단자(11,12) 사이의 연결을 허용하기 위한 것으로, 제1, 제2 단자(11,12) 위치에 대응하여 제2 방향(Z2)을 따라 서로로부터 이격된 제1 개구부(G1)의 쌍을 포함할 수 있다.

상기 제1 커버 수지층(C1)은, 쌍을 이루는 제1 개구부(G1)를 사이에 두고, 제1 방향(Z1)을 따라 연속적으로 형성된 제1, 제2 도포 라인(L1,L2)과 제3, 제4 도포 라인(L3,L4)을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시형태에서, 제1 커버 수지층(C1)의 도포 영역은, 제1 개구부(G1)를 사이에 두고 형성되는 제1, 제2 도포 라인(L1,L2)과 또 다른 제1 개구부(G1)를 사이에 두고 형성되는 제3, 제4 도포 라인(L3,L4)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 커버 수지층(C1)은 제1 내지 제4 도포 라인(L1,L2,L3,L4)을 따라 형성될 수 있으며, 상기 제1 내지 제4 도포 라인(L1,L2,L3,L4)은 동시에 형성되거나 또는 순차적으로 형성될 수도 있다. 상기 제1 내지 제4 도포 라인(L1,L2,L3,L4)은 도포 직후의 유동성에 따라 제1 내지 제4 도포 라인(L1,L2,L3,L4) 사이에서 제1 방향(Z1)을 따라 연속적으로 형성된 제1 개구부(G1)의 사이 사이가 매워지면서 제1 방향(Z1)을 따라 단속적으로 형성된 제1 개구부(G1)를 포함하는 제1 커버 수지층(C1)의 경화 영역이 형성될 수 있다(도 4 내지 도 6 참조).

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 개구부(G1)를 사이에 두고 제1, 제2 도포 라인(L1,L2)과 또 다른 제1 개구부(G1)를 사이에 두고 제3, 제4 도포 라인(L3,L4)이 형성될 수 있으며, 제2, 제3 도포 라인(L2,L3) 사이에는 제2 개구부(G2)가 형성될 수 있다. 상기 제2 개구부(G2)는 제2 방향(Z2)을 따라 중앙 위치에 형성된 벤트부(V)에 대응하여 중앙 위치를 따라 형성될 수 있으며, 제1 방향(Z1)을 따라 연속적으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2 개구부(G2)는 제1 커버 수지층(C1)의 도포 영역과 경화 영역에서 모두 제1 방향(Z1)을 따라 연속적인 형태로 형성될 수 있으며(도 1 및 도 6 참조), 제1 커버 수지층(C1)의 도포 영역과 경화 영역에서 각각 제1 방향(Z1)을 따라 연속적인 형태와 단속적인 형태로, 서로 다른 다른 형태로 형성된 제1 개구부(G1)와 차이가 있을 수 있다(도 1 및 도 6 참조). 이하에서는 제1, 제2 개구부(G1,G2)의 차이에 대해 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 커버 수지층(C1) 위에는 제2 커버 수지층(C2)이 형성될 수 있으며, 제2 커버 수지층(C2)의 중앙 위치에는 제1 방향(Z1)을 따라 연속적인 형태로 제3 개구부(G3)가 형성될 수 있다. 상기 제2 커버 수지층(C2)의 제3 개구부(G3)는 제1 커버 수지층(C1)의 제2 개구부(G2)와 대응되는 위치에 형성될 수 있으며, 제2 커버 수지층(C2)의 제3 개구부(G3)와 제1 커버 수지층(C1)의 제2 개구부(G2)는 서로 대응되는 중앙 위치에 형성될 수 있다. 상기 제3 개구부(G3)는, 상기 제1 커버 수지층(C1)의 제2 개구부(G2)와 유사하게, 제2 커버 수지층(G2)의 경화 영역과 도포 영역에서 모두 제1 방향(Z1)을 따라 연속적인 형태로 형성될 수 있다(도 1 참조).

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 커버 수지층(C2)은 제2 개구부(G2)를 사이에 두고 제1 방향(Z1)을 따라 연속적으로 형성된 제5, 제6 도포 라인(L5,L6)을 포함할 수 있으며, 상기 제5 도포 라인(L5)은 제1, 제2 도포 라인(L1,L2) 상에 형성되면서, 제1, 제2 도포 라인(L1,L2) 사이에 형성된 제1 개구부(G1) 중에서 제1, 제2 단자(11,12) 사이를 매울 수 있고, 상기 제6 도포 라인(L6)은 제3, 제4 도포 라인(L3,L4) 상에 형성되면서, 제3, 제4 도포 라인(L3,L4) 사이에 형성된 또 다른 제1 개구부(G1) 중에서 제1, 제2 단자(11,12) 사이를 매울 수 있다. 이때, 상기 제5, 제6 도포 라인(L5,L6) 사이의 제3 개구부(G3)와 상기 제2, 제3 도포 라인(L2,L3) 사이의 제2 개구부(G2)는 서로 대응되는 중앙 위치에 형성되면서, 서로 대응되는 위치에 형성된 제2, 제3 개구부(G2,G3)는 매워지지 않고 중앙 위치의 벤트부(V)를 노출시킬 수 있다. 즉, 상기 배터리 셀(P)의 벤트부(V)는 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)의 제2, 제3 개구부(G2,G3)를 통하여 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)의 외부로 노출될 수 있으며, 벤트부(V)를 통하여 고온 고압의 가스가 배출될 수 있다.

상기 제1 커버 수지층(C1)의 도포 영역과 경화 영역은, 제2 방향(Z2)을 따라 가장자리의 단자(11,12) 위치에 형성된 제1 개구부(G1)를 포함하며, 각각 도 1에 도시된 바와 같이 제1 방향(Z1)을 따라 연속적인 형태로 형성된 제1 개구부(G1)와, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 제1 방향(Z1)을 따라 단속적인 형태로 형성된 제1 개구부(G1)를 포함할 수 있으며, 상기 제1 개구부(G1)는 제1 커버 수지층(C1)의 도포 영역과 경화 영역에서 서로 다른 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 커버 수지층(C1)의 도포 영역과 경화 영역은, 제2 방향(Z2)을 따라 중앙의 벤트부(V) 위치에 형성된 제2 개구부(G2)를 포함하며, 제1 방향(Z1)을 따라 연속적인 형태로 형성된 제2 개구부(G2)를 포함할 수 있으며, 상기 제2 개구부(G2)는 제1 커버 수지층(C1)의 도포 영역과 경화 영역은 실질적으로 서로 같은 형태를 가질 수 있다(도 1 및 도 6 참조).

상기 제2 커버 수지층(C2)의 도포 영역과 경화 영역은, 제2 방향(Z2)을 따라 중앙의 벤트부(V) 위치에 형성된 제3 개구부(G3)를 포함하며, 제1 방향(Z1)을 따라 연속적인 형태로 형성된 제3 개구부(G3)를 포함할 수 있으며, 상기 제3 개구부(G3)는 제2 커버 수지층(C2)의 도포 영역과 경화 영역에서 실질적으로 서로 같은 형태를 가질 수 있다. 상기 제1 커버 수지층(C1)의 도포 영역과 경화 영역에 형성된 제2 개구부(G2)는 제2 커버 수지층(C2)의 도포 영역과 경화 영역에 형성된 제3 개구부(G3)와 대응되는 위치에 형성될 수 있으며, 실질적으로 같은 크기로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 제1 커버 수지층(C1)의 제1, 제2 개구부(G1,G2)는 서로로부터 이격된 제1 내지 제4 도포 라인(L1,L2,L3,L4)을 통하여 형성될 수 있으며, 제2 커버 수지층(C2)의 제3 개구부(G3)는 서로로부터 이격된 제5, 제6 도포 라인(L5,L6)을 통하여 형성될 수 있다. 이와 같이, 상기 제1 커버 수지층(C1)의 제1, 제2 개구부(G1,G2)와 제2 커버 수지층(C2)의 제3 개구부(G3)는 서로로부터 이격된 도포 라인(L1,L2,L3,L,L5,L6) 사이에 이격을 통하여 형성될 수 있으며, 상기 제1 내지 제6 도포 라인(L1,L2,L3,L,L5,L6)은 제2 방향(Z2)을 따라 서로로부터의 이격을 사이에 두고 제1 방향(Z1)을 따라 연속적으로 형성될 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 커버 수지층(C1)의 경화 영역에서 제1 내지 제4 도포 라인(L1,L2,L3,L4)은 제1 방향(Z1)을 따라 일단과 타단 위치에서 서로 연결될 수 있으며, 유사하게, 제2 커버 수지층(C2)의 경화 영역에서 제5, 제6 도포 라인(L5,L6)은 제1 방향(Z1)을 따라 일단과 타단 위치에서 서로 연결될 수 있다.

본 명세서를 통하여 상기 버스 바(B)가 커버 수지층(C)에 의해 매립된다는 것은, 제3 방향(Z3)을 따라 상기 버스 바(B)가 커버 수지층(C)의 제1, 제2 면(Ca,Cb) 사이에 배치된다는 것을 의미할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 버스 바(B)의 제1 면(Ba) 상에 형성된 제1 커버 수지층(C1)에는 제1, 제2 개구부(G1,G2)가 형성되어 있고, 상기 버스 바(B)의 제2 면(Bb) 상에 형성된 제2 커버 수지층(C2)에는 제3 개구부(G3)가 형성되어 있기 때문에, 이들 제1 내지 제3 개구부(G1,G2,G3)를 통하여 버스 바(B)의 일부가 노출될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 커버 수지층(C1)에 형성된 제1 개구부(G1)를 통하여 제1, 제2 단자(11,12)와 결합되는 버스 바(B)의 결합부가 노출될 수 있으며, 버스 바(B)의 결합부를 통하여 제1, 제2 단자(11,12)와 버스 바(B)가 서로 결합될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 버스 바(B)가 커버 수지층(C)에 매립된다는 것은 버스 바(B)의 제1, 제2 면(Ba,Bb)이 커버 수지층(C)의 외부로 노출되지 않는다는 것을 의미하기 보다는, 제3 방향(Z3)을 따라 버스 바(B)가 커버 수지층(C)의 제1, 제2 면(Ca,Cb) 사이에 배치된다는 것을 의미할 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 버스 바(B)는 커버 수지층(C)의 제1, 제2 면(Ca,Cb) 사이에 배치되지만, 커버 수지층(C)에 형성된 제1 내지 제3 개구부(G1,G2,G3)를 통하여 버스 바(B)의 일부가 노출될 수 있으며, 예를 들어, 제1 개구부(G1)를 통하여 제1, 제2 단자(11,12)와 결합되는 버스 바(B)의 결합부가 노출될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시형태에서, 상기 버스 바(B) 중에서 중앙 위치와 근접한 버스 바(B)의 일부가 커버 수지층(C)의 제2, 제3 개구부(G2,G3)를 통하여 노출될 수도 있다. 상기 커버 수지층(C)의 제2, 제3 개구부(G2,G3)는 배터리 셀(P)의 벤트부(V)를 노출시키기 위한 구성이지만, 벤트부(V)를 노출시키기 위하여 중앙 위치에 형성되면서, 중앙 위치와 근접한 버스 바(B)의 일부가 노출될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 커버 수지층(C)은 제1 방향(Z1)을 따라 도포되는 제1 내지 제6 도포 라인(L1,L2,L3,L4,L5,L6)의 경화에 따라 형성될 수 있으며, 유동성을 갖는 제1 내지 제6 도포 라인(L1,L2,L3,L4,L5,L6)의 경화에 따라 제2, 제3 개구부(G2,G3)의 형성 위치에 다소 편차가 있을 수 있고, 예를 들어, 제2, 제3 개구부(G2,G3)가 노출시키는 버스 바(B)의 위치 및 사이즈에서도 다소 편차가 생길 수 있다. 본 발명의 다양한 실시형태에서, 상기 버스 바(B)는 제2, 제3 개구부(G2,G3)를 통하여 그 일부가 노출되거나 또는 노출되지 않을 수도 있고, 제1 개구부(G1)를 통하여 노출된 버스 바(B)의 결합부를 통하여 제1, 제2 단자(11,12)와 결합을 형성할 수 있다.

상기 제2 커버 수지층(C2)은 제1 커버 수지층(C1) 위에 형성되며, 본 발명의 일 실시형태에서, 제2 커버 수지층(C2)을 형성하기 위한 제5, 제6 도포 라인(L5,L6)은, 제1 커버 수지층(C1)을 형성하기 위한 제1 내지 제4 도포 라인(L1,L2,L3,L4) 위에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 커버 수지층(C2)을 형성하기 위한 제5 도포 라인(L5)은, 제1 커버 수지층(C1)을 형성하기 위한 제1, 제2 도포 라인(L1,L2) 상에 형성될 수 있으며, 유사하게, 제2 커버 수지층(C2)을 형성하기 위한 제6 도포 라인(L6)은, 제1 커버 수지층(C1)을 형성하기 위한 제3, 제4 도포 라인(L3,L4) 상에 형성될 수 있다. 이때, 상기 제5, 제6 도포 라인(L5,L6)으로부터 연결 배선(50)을 보호하고, 연결 배선(50)을 절연하기 위하여, 상기 제5, 제6 도포 라인(L5,L6), 그러니까, 제2 커버 수지층(C2)과 연결 배선(50) 사이에는 절연 시트(S)가 배치될 수 있다.

상기 절연 시트(S)는 제2 커버 수지층(C2)을 형성하기 위한 제5, 제6 도포 라인(L5,L6)으로부터 연결 배선(50)을 보호하는 한편으로, 제5, 제6 도포 라인(L5,L6) 사이에 형성된 제3 개구부(G3)로부터 노출된 연결 배선(50)을 절연 및 보호할 수 있다. 예를 들어, 상기 절연 시트(S)는 제2 커버 수지층(C2)의 형성을 위한 고온의 제5, 제6 도포 라인(L5,L6)으로부터 연결 배선(50)을 보호해줄 수 있으며, 제2 커버 수지층(C2)의 제3 개구부(G3)로부터 노출된 연결 배선(50)을 외부 환경으로부터 절연 및 보호할 수 있다.

상기 절연 시트(S)는 연결 배선(50)을 덮기에 충분한 폭으로 형성될 수 있으며, 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 절연 시트(S)의 폭은 연결 배선(50)의 폭 보다 넓게 형성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 다양한 실시형태에서, 상기 절연 시트(S)의 폭은 연결 배선(50) 중에서 입력 포트(53)를 제외한 연결 배선(50)의 본체의 폭 보다 넓게 형성될 수 있다. 또한, 상기 절연 시트(S)의 폭은 제2 커버 수지층(C2)에 형성된 제3 개구부(G3)의 폭 보다 넓게 형성될 수 있다. 상기 절연 시트(S)는 제2 커버 수지층(C2)에 형성된 제3 개구부(G3)를 통하여 노출되는 연결 배선(50)을 보호하기 위한 것으로, 여유 마진을 고려하여 적어도 상기 절연 시트(S)의 폭은 제2 커버 수지층(C2)에 형성된 제3 개구부(G3)의 폭 보다는 넓게 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 커버 수지층(C2)에 형성된 제3 개구부(G3)의 폭은, 제1 커버 수지층(C1)에 형성된 제2 개구부(G2)의 폭과 같은 폭으로 형성될 수 있으므로, 상기 절연 시트(S)의 폭은 제2 개구부(G2)의 폭 보다 넓게 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)에 형성된 제2, 제3 개구부(G2,G3)는 서로 대등한 폭으로 형성될 수 있고, 제1 커버 수지층(C1)에 형성된 제1 개구부(G1) 보다는 넓은 폭으로 형성될 수 있다. 상기 제2, 제3 개구부(G2,G3)는 중앙 위치의 벤트부(V)를 노출시키기 위한 것이고, 제1 개구부(G1)는 가장자리 위치의 단자(11,12)를 노출시키기 위한 것이므로, 각각 벤트부(V)의 폭과 단자(11,12)의 폭을 고려하여, 제2, 제3 개구부(G2,G3)의 폭은 제1 개구부(G1)의 폭 보다 넓게 형성될 수 있다. 이때, 상기 연결 배선(50)의 폭은 제1 내지 제3 개구부(G1,G2,G3)의 폭 보다 넓게 형성될 수 있다. 한편, 상기 절연 시트(S)는 연결 배선(50)을 보호하기 위한 것이므로, 여유 마진을 고려하여 상기 절연 시트(S)의 폭은 연결 배선(50)의 폭 또는 적어도 연결 배선(50)의 본체의 폭 보다는 넓게 형성될 수 있다. 본 명세서를 통하여 폭 방향이란 제2 방향(Z2)에 따르는 디멘젼을 의미할 수 있고, 예를 들어, 제1 내지 제3 개구부(G1,G2,G3)의 폭이란 제2 방향(Z2)을 따라 측정된 제1 내지 제3 개구부(G1,G2,G3)의 폭을 의미할 수 있고, 유사하게, 절연 시트(S)의 폭이란 제2 방향(Z2)을 따라 측정된 절연 시트(S)의 폭을 의미할 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시형태에서 상기 절연 시트(S)는 전기적인 절연성을 갖춘 절연 소재로 형성될 수 있고, 전기적인 절연성과 함께 열적인 절연성을 갖춘 절연 소재로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서 상기 절연 시트(S)는 운모(mica)를 포함할 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시형태에서 상기 커버 수지층(C)은, 예를 들어, 구체적인 가열 상태 또는 온도 상태에 따라 유동성에 차이를 둘 수 있는 수지 소재로 형성될 수 있으며, 구체적인 실시형태에서 상기 커버 수지층(C)은 실리콘 수지를 포함할 수 있다.

상기 절연 시트(S)의 위치에 대해, 상기 절연 시트(S)는 제3 방향(Z3)을 따라 연결 배선(50)과 제2 커버 수지층(C2) 사이에 개재될 수 있다. 다시 말하면, 상기 절연 시트(S)는 연결 배선(50) 및 버스 바(B)가 배치된 m 평면(M)과 제2 커버 수지층(C2) 사이에 형성될 수 있으며, 상기 연결 배선(50)과 절연 시트(S)는 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2) 사이에 개재될 수 있다. 이때, 제2 방향(Z2)을 따라 중앙 위치에서 상기 연결 배선(50)과 절연 시트(S)는 제1 커버 수지층(C1)의 제2 개구부(G2)와 제2 커버 수지층(C2)의 제3 개구부(G3) 사이에 배치될 수 있다.

도 1 및 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에서 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)은 버스 바(B)를 매립할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)은 버스 바(B)를 가운데 개재하여 서로 마주하게 결합될 수 있으며, 서로 이웃한 버스 바(B) 사이 사이를 매워줄 수 있다. 예를 들어, 상기 버스 바(B)는 제1 커버 수지층(C1)의 제1 내지 제4 도포 라인(L1,L2,L3,L4) 위에 배치될 수 있으며, 상기 버스 바(B)가 배치된 제1 내지 제4 도포 라인(L1,L2,L3,L4) 위에 제5, 제6 도포 라인(L5,L6)이 형성되면서, 상기 버스 바(B)는 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 상기 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)은 서로 이웃한 버스 바(B) 사이를 통하여 서로 연결되면서, 서로 이웃한 버스 바(B) 사이를 매워줄 수 있다. 서로 이웃한 버스 바(B) 사이가 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)에 의해 매워지면서 서로 이웃한 버스 바(B) 사이의 절연이 보장될 수 있고, 버스 바(B)를 보다 견고하게 위치 고정시킴으로써, 버스 바(B)의 흔들림에 따른 단락이 방지될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서는 버스 바(B)를 매립하는 형태로 버스 바(B)의 위치 고정 및 절연을 구현함으로써, 본 발명과 대비되는 비교예에서 버스 바(B)의 위치 고정 및 절연을 담당하는 정형화된 버스 바 홀더와는 다를 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명과 대비되는 비교예에서는 본 발명의 일 실시형태에서 유동성을 갖는 제1 내지 제6 도포 라인(L1,L2,L3,L4,L5,L6)의 도포 경화에 따라 형성된 커버 수지층(C)과는 달리, 정형화된 버스 바 홀더 상에 버스 바(B)를 조립하는 방식이기 때문에, 조립 유격에 따라 버스 바(B)의 위치가 흔들릴 수 있고, 배터리 팩에 가해지는 진동에 따라 반복적으로 충격이 가해지면서, 버스 바(B)와 제1, 제2 단자(11,12) 사이의 결합이 손상되는 문제가 발생될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 버스 바(B)를 위치 고정 및 절연하기 위한 커버 수지층(C)은, 유동성을 갖는 제1 내지 제6 도포 라인(L1,L2,L3,L4,L5,L6)의 도포 경화에 따라 형성되므로, 상기 커버 수지층(C)은 버스 바(B) 상에 견고하게 밀착될 수 있으며, 버스 바(B) 상에 견고하게 밀착되면서 버스 바(B)를 위치 고정 및 절연시킬 수 있고, 비교예에서와 같이 조립 유격에 따른 흔들림이나 버스 바(B)와 제1, 제2 단자(11,12) 사이의 결합의 손상과 같은 문제가 일어나지 않을 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 커버 수지층(C)은, 배터리 팩의 상부에 해당되는 커버를 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 커버 수지층(C2)은 제3 방향(Z3)을 따라 배터리 팩의 최상부를 형성할 수 있으며, 배터리 팩의 최상부에서 배터리 팩의 외면을 형성하는 커버를 제공할 수 있다. 본 발명과 대비되는 비교예에서는 버스 바(B)가 조립된 버스 바 홀더 상에 정형화된 커버를 조립하는 방식이므로, 버스 바(B)와 버스 바 홀더와 커버 사이의 조립 유격에 따라 부품들 사이의 흔들림이 발생되고, 배터리 팩에 가해지는 진동에 따라 부품들 사이의 전기적인 연결이나 물리적인 결합 등이 손상될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서는 제5, 제6 도포 라인(L5,L6)의 도포 경화에 따라 형성된 제2 커버 수지층(C2)이 배터리 팩의 커버를 제공하므로, 커버를 제공하는 제2 커버 수지층(C2)이 버스 바(B)를 개재하여 제1 커버 수지층(C1)과 밀착되면서, 부품들의 흔들림이나 이에 따라 발생될 수 있는 부품들 사이의 전기적인 연결이나 물리적인 결합의 손상이 방지될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서는 버스 바(B)를 사이에 개재하여 서로 마주하게 결합되는 제1, 제2 커버 수지층(C1,C2)을 통하여 버스 바(B)의 위치 고정 및 절연을 위한 버스 바 홀더의 기능과 배터리 팩의 외면을 형성하는 커버의 기능을 함께 구현함으로써, 박형화 및 경량화에 유리한 배터리 팩이 제공될 수 있으며, 배터리 팩에 가해지는 진동이나 충격으로부터 부품들이 보호될 수 있고, 부품들 사이의 전기적인 연결이나 물리적인 결합이 보호될 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 커버 수지층(C)은 버스 바(B)를 매립할 수 있고, 상기 버스 바(B)는 커버 수지층(C)의 제1, 제2 면(Ca,Cb) 사이에 배치될 수 있다. 도면에 도시되어 있지는 않지만, 상기 커버 수지층(C)의 제1 면(Ca)은 배터리 셀(P)의 단자면(10)과 마주하는 면으로서, 상기 커버 수지층(C)의 제1 면(Ca) 측은 제1 방향(Z1)을 따라 서로 이웃한 단자면(10) 사이의 간극에 침투할 수 있고, 단자면(10) 사이를 향하여 돌출된 부분을 포함할 수 있으며, 제1 면(Ca) 측에 형성된 제1 개구부(G1)는 배터리 셀(P)의 제1, 제2 단자(11,12)를 둘러싸도록 형성되면서 전체적으로, 커버 수지층(C)의 제1 면(Ca) 측은 제1 방향(Z1)을 따라 균일한 단면을 갖지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 커버 수지층(C1)은 제1, 제2 단자(11,12)에 대응하여 단속적으로 형성된 제1 개구부(G1)를 포함할 수 있으며, 제1 방향(Z1)을 따라 제1, 제2 단자(11,12)가 형성된 위치와 제1, 제2 단자(11,12)가 형성되지 않은 위치에서 상기 제1 개구부(G1)의 유무에 따라 서로 다른 형상의 단면을 가질 수 있다. 도면에 도시되어 있지는 않지만, 상기 제1 커버 수지층(C1)은 단자면(10) 사이에서 단자면(10) 사이를 향하여 돌출된 부분을 포함할 수 있으며, 제1 방향(Z1)을 따라 단자면(10) 위치와 단자면(10) 사이의 위치에서 서로 다른 형상의 단면을 가질 수 있다. 한편, 상기 커버 수지층(C)의 제2 면(Cb)은 배터리 셀(P)의 단자면(10)과 반대되는 면으로서, 배터리 팩의 최상부에서 외면을 형성할 수 있으며, 제1 방향(Z1)을 따라 연속적으로 형성된 제3 개구부(G3)를 포함하여, 제1 방향(Z1)을 따라 균일한 단면을 가질 수 있다.

이하에서는 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시형태에 관한 배터리 팩에서 다수의 배터리 셀(P)의 물리적인 결합에 대해 설명하기로 한다. 즉, 도 7을 참조하면, 상기 배터리 셀(P)은 제1 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 배터리 셀(P)을 포함할 수 있으며, 제1 방향(Z1)을 따라 앞단과 뒷단의 배터리 셀(P)의 외측에 배치된 엔드 플레이트(70)와 엔드 블록(80)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 엔드 플레이트(70)와 엔드 블록(80)은 제1 방향(Z1)의 양단 위치에서 쌍을 이루어 형성될 수 있으며, 쌍을 이루어 배치된 엔드 플레이트(70)가 제1 방향(Z1)을 따라 배열된 다수의 배터리 셀(P)을 제1 방향(Z1)으로 결속할 수 있다. 상기 엔드 블록(80)은 엔드 플레이트(70)의 외측에서 연결 배선(50)의 커넥터(51)와 입출력 배선(W)의 출력 단자(11,12)가 배치되는 안착 위치를 제공할 수 있으며, 예를 들어, 이들 연결 배선(50)의 커넥터(51)와 입출력 배선(W)의 출력 단자(11,12)에 대한 절연된 안착 위치를 제공할 수 있다.

상기 제1 방향(Z1)을 따라 양편 위치에 배치된 엔드 플레이트(70)와 함께, 제2 방향(Z2)을 따라 양편 위치에는 사이드 플레이트(90)가 배치될 수 있다. 상기 엔드 플레이트(70)와 사이드 플레이트(90)는 다수의 배터리 셀(P)을 포함하는 배터리 셀(P) 배열의 제1 방향(Z1) 및 제2 방향(Z2)을 따라 양편 위치에 배치되면서, 배터리 셀(P) 배열을 물리적으로 결속시킬 수 있다. 제1 방향(Z1)을 따라 양편 위치에 배치된 한 쌍의 엔드 플레이트(70)와 제2 방향(Z2)을 따라 양편 위치에 배치된 한 쌍의 사이드 플레이트(90)는 서로에 대해 결합되면서 다수의 배터리 셀(P)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

C: 커버 수지층 C1: 제1 커버 수지층
C2: 제2 커버 수지층 B: 버스 바
B1: 제1 버스 바 B2: 제2 버스 바
Br: 가지부 Be: 연결부
Ba: 제1 면 B2: 제2 면
Ca: 제1 면 Cb: 제2 면
L1~L6: 제1 내지 제6 도포 라인 W: 연결 배선
G1: 제1 개구부 G2: 제2 개구부
G3: 제3 개구부 M: m 평면
P: 배터리 셀
10: 단자면 11: 제1 단자
12: 제2 단자 50: 연결 배선
51: 커넥터 53: 입력 포트
55: 전압 전달부 R1,R2: 제1, 제2 열의 버스 바

Claims

각각 단자가 형성된 단자면을 포함하는 다수의 배터리 셀;
상기 배터리 셀의 단자면 상에 형성되어 서로 다른 배터리 셀을 전기적으로 연결하기 위한 것으로, 단자면을 향하는 제1 면과, 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 포함하는 버스 바; 및
상기 버스 바의 제1, 제2 면 상에 형성되어 버스 바를 매립하는 커버 수지층;을 포함하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 커버 수지층은, 각각 상기 버스 바의 제1, 제2 면 상에 형성된 제1, 제2 커버 수지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제1항에 있어서,
상기 버스 바와 전기적으로 연결되며, 상기 버스 바와 같은 제1 평면 상에 배치된 연결 배선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제3항에 있어서,
상기 연결 배선은 버스 바와 겹쳐지지 않는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제4항에 있어서,
상기 연결 배선은 상기 배터리 셀의 단자면 상에 형성된 제1, 제2 열의 버스 바 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제5항에 있어서,
상기 제1, 제2 열의 버스 바는 상기 배터리 셀의 단자면 상에서 제1, 제2 단자 위치에 대응하여 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제6항에 있어서,
상기 제1, 제2 열의 버스 바는 다수의 배터리 셀이 배열되는 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 서로로부터 이격된 제1, 제2 단자 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제7항에 있어서,
상기 연결 배선은 상기 제2 방향을 따라 상기 제1, 제2 단자 위치 사이의 중앙 위치에 형성된 벤트부의 위치에 대응하여 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제4항에 있어서,
상기 연결 배선은 다수의 배터리 셀이 배열된 제1 방향을 따라 앞단으로부터 뒷단을 향하여 연장되며, 뒷단의 위치에 배치된 크로스 버스 바와 겹쳐지지 않는 위치까지 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제3항에 있어서,
상기 연결 배선은 배터리 셀이 배열되는 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 상기 제1 평면 상에서 중앙 위치에 배치되며,
상기 버스 바는 상기 제2 방향을 따라 상기 제1 평면 상에서 가장자리 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제3항에 있어서,
상기 커버 수지층은 상기 제1 평면 아래와 위에 각각 배치된 제1 커버 수지층 및 제2 커버 수지층을 포함하고,
상기 제2 커버 수지층과 연성 배선 사이에는 절연 시트가 개재되는 것을 특징을 하는 배터리 팩.
제11항에 있어서,
상기 절연 시트는 상기 제2 커버 수지층에 형성된 제3 개구부와 연성 배선 사이에 개재되며,
상기 절연 시트의 폭은 상기 연성 배선의 폭 보다 넓고, 상기 제3 개구부의 폭 보다 넓은 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제2항에 있어서,
상기 제1 커버 수지층은 상기 배터리 셀의 제1, 제2 단자 위치에 형성된 제1 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제13항에 있어서,
상기 제1 개구부는 상기 제1, 제2 단자 위치에 대응하여 제2 방향을 따라 서로로부터 이격된 제1 개구부의 쌍을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제14항에 있어서,
상기 제1 개구부의 쌍은 상기 제1, 제2 단자 위치에 대응하여 제2 방향을 따라 가장자리 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제15항에 있어서,
상기 제1 개구부는 상기 제1, 제2 단자 위치에 대응하여 제1 방향을 따라 단속적인 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제14항에 있어서,
상기 제1 커버 수지층은 제2 방향을 따라 가장자리 위치에 형성된 제1 개구부의 쌍 사이의 중앙 위치에 형성된 제2 개구부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제17항에 있어서,
상기 제1 커버 수지층은 제1 개구부의 쌍과 제2 개구부를 사이에 두고 배터리 셀이 배열되는 제1 방향을 따라 연속적으로 형성되는 제1 내지 제4 도포 라인의 경화에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제17항에 있어서,
상기 제2 개구부는 상기 배터리 셀의 벤트부에 대응되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제17항에 있어서,
상기 제2 커버 수지층은 상기 제2 개구부와 대응되는 위치에 형성된 제3 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제20항에 있어서,
상기 제2, 제3 개구부는 배터리 셀이 배열된 제1 방향을 따라 연속적인 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제20항에 있어서,
상기 제2 커버 수지층은 상기 제3 개구부를 사이에 두고 배터리 셀이 배열되는 제1 방향을 따라 연속적으로 형성되는 제5, 제6 도포 라인의 경화에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제22항에 있어서,
상기 제5 도포 라인은 쌍을 이루는 제1 개구부 중에서 어느 하나의 제1 개구부를 사이에 두고 형성된 제1, 제2 도포 라인 상에 형성되며,
상기 제6 도포 라인은 또 다른 제1 개구부를 사이에 두고 형성된 제3, 제4 도포 라인 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제2항에 있어서,
상기 버스 바는 제1 커버 수지층의 제1 면과 제2 커버 수지층의 제2 면 사이에서 커버 수지층에 의해 매립되며,
상기 버스 바는 제1 커버 수지층의 제1 개구부를 통하여 노출된 결합부를 통하여 상기 배터리 셀의 단자면 상에 형성된 제1, 제2 단자와 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제2항에 있어서,
상기 버스 바는 배터리 셀이 배열된 제1 방향을 따라 배열된 다수의 버스 바를 포함하고,
상기 제1, 제2 커버 수지층은 서로 이웃하게 배치된 버스 바 사이를 통하여 연속적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제25항에 있어서,
상기 버스 바는 제2 방향을 따라 서로 다른 배향으로 배치되며, 제1 방향을 따라 서로로부터 인접한 제1, 제2 버스 바를 포함하며,
상기 제1, 제2 커버 수지층은 서로 이웃하게 배치된 제1, 제2 버스 바 사이를 통하여 연속적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.