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JP2020524375A - 組立性が向上したバスバーフレームを備えたバッテリーモジュール - Google Patents

組立性が向上したバスバーフレームを備えたバッテリーモジュール Download PDF

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Abstract

本発明によるバッテリーモジュールは、両方向に位置する電極リードを有するパウチ型の二次電池セルを積層して構成したセル積層体と、前記二次電池セルの電極リードの位置に対応する前記セル積層体の両側面にそれぞれ配置される第１垂直板及び第２垂直板、並びに、前記第１垂直板及び第２垂直板に連結されて前記セル積層体の上部に配置され、前記第１垂直板及び第２垂直板のうち少なくとも一つとヒンジ結合する上板を備えるバスバーフレームと、前記バスバーフレームが取り付けられた前記セル積層体が内部空間に挿入配置されるように角管状に形成されたモノフレームとを含み、前記第１垂直板及び第２垂直板の外側面には複数のバスバーが備えられ、前記二次電池セルの電極リードは前記第１垂直板及び第２垂直板に形成されるスロットを通過して対応するバスバーに電気的に連結され、前記上板には前記第１垂直板及び第２垂直板のバスバーと電気的に連結されて前記二次電池セルの電気的特性をセンシングするセンシング部材が所定の経路に沿って配置される。

Description

本発明は、バッテリーモジュールに関し、より具体的には、効率的な組立構造及び組立部品間の余剰公差確保を通じて組立性を向上させることができるモノフレームタイプのバッテリーモジュールに関する。
本出願は、２０１８年３月３０日出願の韓国特許出願第１０−２０１８−００３７０６６号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
充放電可能な二次電池は、無線モバイル機器のエネルギー源として広く使用されている。また、二次電池は、化石燃料を使用する従来のガソリン車両、ディーゼル車両などによる大気汚染などを解決するための方案として提示されている電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）などの動力源としても注目されている。
小型モバイル機器には装置当り一つ、二つまたは三つ、四つのバッテリーセルが使用される一方、自動車などのような中大型装置には高出力・大容量の必要性から、多数のバッテリーセルを電気的に連結した中大型バッテリーモジュールが使用され、このようなバッテリーモジュールを多数連結して具現したバッテリーパックも用いられる。
中大型バッテリーモジュールが所定の装置又はデバイスで求める出力及び容量を提供するためには、多数のバッテリーセルを直列、並列、または直列と並列とが混合された方式で電気的に連結し、さらに、外力に対して安定的な構造を維持できなければならない。
例えば、バッテリーモジュール内のバッテリーセルは、電極リードが金属プレート状に提供される多数のバスバーに溶接されて、直列、並列、または直列とと並列が混合された方式で電気的に連結され得る。そして、中大型バッテリーモジュールは、一部のバッテリーセルが過電圧、過電流または過発熱する場合、それをセンシングして制御するためのセンシング手段をさらに含み得る。
このような中大型バッテリーモジュールは、なるべく小さく且つ軽く製造されることが望ましいため、高い集積度で積層され得る。また、容量対比重量の小さい角形電池、パウチ型電池などが中大型バッテリーモジュールに適用されるバッテリーセルとして主に使用されている。
近年、エネルギー密度対比コンパクトな中大型バッテリーモジュールの一例として、モノフレームタイプのバッテリーモジュールが脚光を浴びている。モノフレームタイプのバッテリーモジュールは、バッテリーセルを積層して構成したセル積層体にバスバー及びセンシング手段を取り付けた後、これらを一体的に四角管状のモノフレームに収納する方式で製造されたバッテリーモジュールである。このようなモノフレームタイプのバッテリーモジュールには積層が非常に容易なパウチ型バッテリーセルが主に使用されている。
ところが、パウチ型バッテリーセルは機械的剛性が足りない。したがって、モノフレームに収納する過程でセルの積層状態を維持するためには、これらを支持する支持手段が必要となる。このような支持手段は、積層用フレームまたはカートリッジとも称される。しかし、このような支持手段を適用すれば、セル積層体の体積が増え、エネルギー密度を高めるにはマイナス要因になる。
また、電極リードが両側方に突出しているパウチ型バッテリーセルの場合、各セルの電気的連結及び電圧センシングのためには、バスバーをセル積層体の両方に配置させ、離れているバスバー同士を連結する多くのワイヤを設ける必要がある。このとき、前記ワイヤの連結構造によってバッテリーモジュール内における組立空間の活用に制約が生じ、外部衝撃が加えられると、ワイヤの切断によって各種の問題が生じるおそれがある。
そこで、積層用フレームがなくてもセル積層体を安定的に支持できるセル支持構造、及びワイヤの安全且つ空間効率的な連結構造を有するバッテリーモジュールが求められている。
一方、現在、モノフレームタイプのバッテリーモジュールの場合、エネルギー密度を極大化するために部品別／部品間の組立公差が最小化されている。特に、モノフレームにバッテリーモジュール部品を一体的に収納する組立過程で、組立公差が最も小さい。このように、組立許容公差が小さくなれば、生産段階で組立が難しくなり、これは生産収率の低下につながる。したがって、バッテリーモジュールの組立の際、エネルギー密度を阻害しない範囲内で、部品間組立余剰公差を確保できる設計案が必要である。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、モノフレームタイプのバッテリーモジュールにおいて、部品数を最小化してセル積層体を支持することができ、電気的に連結されるべき部品間の組立性及び安全性が向上したモノフレームタイプのバッテリーモジュールを提供することを目的とする。
また、本発明は、エネルギー密度を阻害しない範囲内で、モノフレームとセル積層体を含む構成品との間の組立余剰公差を確保することで組立性を改善したバッテリーモジュールを提供することを他の目的とする。
本発明の一態様によれば、両方向に位置する電極リードを有するパウチ型の二次電池セルを積層して構成したセル積層体と、前記二次電池セルの前記電極リードの位置に対応する前記セル積層体の両側面にそれぞれ配置される第１垂直板及び第２垂直板、並びに、前記第１垂直板及び第２垂直板に連結されて前記セル積層体の上部に配置され、前記第１垂直板及び第２垂直板のうち少なくとも一つとヒンジ結合する上板を備えるバスバーフレームと、前記バスバーフレームが取り付けられた前記セル積層体が内部空間に挿入配置されるように角管状に形成されたモノフレームとを含み、前記第１垂直板及び第２垂直板の外側面には複数のバスバーが備えられ、前記二次電池セルの電極リードは前記第１垂直板及び第２垂直板に形成されるスロットを通過して対応するバスバーに電気的に連結され、前記上板には前記第１垂直板及び第２垂直板のバスバーと電気的に連結されて前記二次電池セルの電気的特性をセンシングするセンシング部材が所定の経路に沿って配置されるバッテリーモジュールが提供される。
前記バスバーフレームは、第１垂直板及び第２垂直板の内側面から前記セル積層体側に突設され、前記上板と直角をなすとき、前記上板の下面に接触するように設けられるストッパを備え得る。
前記上板の一端部と前記第１垂直板、前記上板の他端部と第２垂直板は、それぞれ所定の間隔で離隔して配置される２個のヒンジで連結され、前記ストッパは、前記２個のヒンジの間に位置し、所定の厚さを有する少なくとも一つの四角板状に設けられ得る。
前記第１垂直板及び第２垂直板は、内側面に前記二次電池セルの積層方向に沿って互いに一定の距離を置いて凸状に形成され、高さ方向に沿って延びる組立ガイドユニットを含み得る。
前記ストッパは、前記組立ガイドユニットのうち少なくとも一つと一体的に形成され得る。
前記センシング部材は、回路基板、及び前記バスバーと前記回路基板とを連結するケーブルを含み得る。
前記上板は、前記ケーブルの配線経路に沿って前記ケーブルの幅と厚さに対応するように表面が他の部分より凹状に形成されたケーブル配線溝を備え得る。
前記上板は、前記ケーブル配線溝と隣接した位置に上下に貫設された開口部をさらに備え得る。
本発明の他の態様によれば、上述したバッテリーモジュールを含むバッテリーパックが提供される。
本発明のさらに他の様態によれば、前記バッテリーパックを含む自動車が提供される。前記自動車には、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグ−インハイブリッド電気自動車などが含まれ得る。
本発明の一態様によれば、モノフレームタイプのバッテリーモジュールにおいて、部品数を最小化してセル積層体を支持することができ、電気的に連結されるべき部品間の組立性及び安全性が向上したモノフレームタイプのバッテリーモジュールを提供することができる。
本発明の他の態様によれば、エネルギー密度を阻害しない範囲内で、モノフレーム内にセル積層体とバスバーフレームを含む組立体を挿入するとき、組立余剰公差を確保することができ、組立性が改善されたバッテリーモジュールを提供することができる。
本発明の一実施形態による相互組み立てられたセル積層体とバスバーフレームの概略的な構成を示した斜視図である。 図１のバスバーフレームの第１垂直板が開かれている状態を示した斜視図である。 図１からセンシング部材を省略したバスバーフレームの上板を示した平面図である。 本発明の一実施形態によるモノフレームと、相互組み立てられたセル積層体とバスバーフレームとの間の組み立て過程を示した斜視図である。 本発明の一実施形態によるバスバーフレームの内側主要構成を示した部分斜視図である。 本発明の一実施形態によるバスバーフレームのストッパの機能を説明するための参照図である。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
図１は本発明の一実施形態による相互組み立てられたセル積層体とバスバーフレームの概略的な構成を示した斜視図であり、図２は図１のバスバーフレームの第１垂直板が開かれている状態を示した斜視図である。
これら図面を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールは、セル積層体１００、バスバーフレーム２００、モノフレーム３００を含む。
まず、セル積層体１００について説明すると、セル積層体１００は、複数のバッテリーセル１１０の集合体である。ここで、バッテリーセル１１０はパウチ型の二次電池セルであって、詳しく図示していないが、正極リードと負極リードとが互いに反対方向に突出した両方向タイプのパウチ型の二次電池セルである。
前記パウチ型二次電池は、電極組立体、電解質及びパウチ外装材から構成される。パウチ外装材は、２個のパウチから構成され、そのうち少なくとも一つには凹状の内部空間が形成され得る。そして、パウチの内部空間に電極組立体が収納される。２個のパウチの外周面にはシーリング部が備えられ、シーリング部が互いに融着することで、電極組立体が収容された内部空間を密閉することができる。前記電極組立体には電極リード１１１が取り付けられ、このような電極リード１１１はパウチ外装材のシーリング部の間に介在されてパウチ外装材の外部に露出することで、二次電池の電極端子として機能する。
前記パウチ型二次電池セルが、図２に示したように、それぞれ上下方向に立てられた形態で左右方向に積層されてセル積層体１００を形成する。複数のバッテリーセル１１０の電極リード１１１が突出している方向をセル積層体１００の前面部と後面部と定義する。
バスバーフレーム２００は、バスバー２４０及びターミナル端子などを固定する絶縁性素材から形成されたフレームであって、第１垂直板２１０、第２垂直板２２０、そして第１垂直板２１０及び第２垂直板２２０の上部に連結された上板２３０を含む。前記第１垂直板２１０及び第２垂直板２２０はそれぞれセル積層体１００の前面部及び後面部に配置され、上板２３０はセル積層体１００の上部に配置される。
第１垂直板２１０及び第２垂直板２２０の外側面に複数のバスバー２４０が備えられる。例えば、複数のバスバー２４０はスナップフィット（ｓｎａｐ−ｆｉｔ）方式で第１垂直板２１０及び第２垂直板２２０に取り付けられ得る。セル積層体１００を構成するそれぞれのバッテリーセル１１０は、電極リード１１１が第１垂直板２１０及び第２垂直板２２０に所定の位置毎に形成されているスロット（図示せず）を通過して外部に延びて、その一端部が対応するバスバー２４０に超音波溶接方式などによって取り付けられる。
第１垂直板２１０及び第２垂直板２２０の内側面には、所定のパターンで凸状に形成された組立ガイドユニット２１２が備えられる。前記組立ガイドユニット２１２は、互いに一定の距離を置いてそれぞれのバッテリーセル１１０の積層方向と同じ左右方向に配列される。それぞれのバッテリーセル１１０の本体は、前記組立ガイドユニット２１２によって支持され、それぞれのバッテリーセル１１０の電極リード１１１は組立ガイドユニット２１２同士の間にガイドされて、第１垂直板２１０または第２垂直板２２０のスロット（図示せず）を通過して第１垂直板２１０または第２垂直板２２０の外部に延びることができる。
上板２３０は、前記第１垂直板２１０及び第２垂直板２２０に連結されてセル積層体１００の上部を覆うように配置される。前記上板２３０にはセンシング部材２５０が所定の経路に沿って配置される。センシング部材２５０は、回路基板２５１及びケーブル２５２を含むことができる。
回路基板２５１は、それぞれのバッテリーセル１１０の電圧をセンシングし、各バッテリーセル１１０の電圧を均一に制御するためのＢＭＳプロセッサチップなどを含むことができる。
ケーブル２５２は、第１垂直板２１０のバスバー２４０及び第２垂直板２２０のバスバー２４０に連結され、回路基板２５１に接続されてそれぞれのバッテリーセル１１０の電圧情報をＢＭＳプロセッサチップに伝達する。このようなケーブル２５２としては、空間活用度の増加及び導体間の短絡防止に有利なＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）またはＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）が採用され得る。
図２及び図３に示したように、上板２３０は、前記ケーブル２５２の配線経路に沿ってケーブル２５２の幅と厚さに対応するように表面が他の部分より凹状に形成されたケーブル配線溝２３１を備える。ケーブル２５２は、このようなケーブル配線溝２３１内に埋め立てられた状態で上板２３０に付着される。ケーブル２５２がケーブル配線溝２３１内に埋め立てられて位置が固定され、上板２３０の上側に現れないように配置されることで、図４のようにセル積層体１００とバスバーフレーム２００とを組み立てた後、モノフレーム３００内にこれらを挿入する組み立て過程でケーブル２５２損傷の危険を無くすことができる。
そして、上板２３０は、ケーブル配線溝２３１と隣接した位置に上下に貫設された開口部２３２をさらに備えることができる。回路基板２５１は、前記開口部２３２内に位置することができる。また、開口部２３２は、バッテリーセル１１０の温度測定のためのサーミスタ２５３を設けるための空間としても活用できる。例えば、サーミスタ２５３は、一端が回路基板２５１に接続され、他端が開口部２３２の下にあるバッテリーセル１１０の間に介在され得る。
このような第１垂直板２１０、第２垂直板２２０、上板２３０から構成されたバスバーフレーム２００は、セル積層体１００の長さ及び幅に対応するサイズの略「コ」字状の構造を有し、なるべく体積が最小化されるようにセル積層体１００にコンパクトに組み立てられることが理想的である。しかし、バスバーフレーム２００とセル積層体１００との間の組立公差が最小化されるように「コ」字構造のバスバーフレーム２００の寸法を最小化すると、セル積層体１００の電極リード１１１とバスバーフレーム２００上のバスバー２４０とを組み立て難くなるおそれがある。
そこで、本発明によるバスバーフレーム２００は、第１垂直板２１０及び第２垂直板２２０が上板２３０にヒンジ２１５結合されることで、上板２３０の両端部を基準にして時計回り及び反時計回りに回転自在に設けられる。このようなバスバーフレーム２００の構成によれば、両方向に突出した電極リード１１１を第１垂直板２１０及び第２垂直板２２０上のバスバー２４０に容易に取り付けることができる。
さらに説明すれば、バスバーフレーム２００をセル積層体１００に組み立てるとき、電極リード１１１の一端部を第１垂直板２１０及び第２垂直板２２０のスロットに挿入した後、これらを折り曲げて対応するバスバー２４０の表面に超音波溶接させる過程を経る。このとき、第１垂直板２１０及び第２垂直板２２０が上板２３０に対して直角をなしている状態でセル積層体１００と組み立てようとすると、セル積層体１００の電極リード１１１部分を第１垂直板２１０及び第２垂直板２２０のスロットに挿入するための空間を確保し難いだけでなく、組み立て過程で電極リード１１１が損傷される可能性が高い。
したがって、図２に示されたように、第１垂直板２１０を時計回りに回転させて開けた状態で、先にセル積層体１００の一側に位置した電極リード１１１を第２垂直板２２０のスロットに挿入した後、第１垂直板２１０を反時計回りに回転させることで、セル積層体１００の他側に位置する電極リード１１１を第１垂直板２１０のスロットに挿入する。その後、電極リード１１１を対応するバスバー２４０の表面に接するように折り曲げて超音波溶接を行って電極リード１１１をバスバー２４０に固定させる。このようなバスバーフレーム２００の構成と組み立て方式によれば、バスバーフレーム２００とセル積層体１００との間のタイト（ｔｉｇｈｔ）な組み立てが可能であるだけでなく、組み立て過程での電極リード１１１の損傷がほとんど生じない。
本実施形態の場合、第１垂直板２１０及び第２垂直板２２０がそれぞれ上板２３０にヒンジ結合されたことが説明されたが、本発明の権利範囲がこれに限定されることはない。すなわち、第１垂直板２１０及び第２垂直板２２０のうち一方のみが上板２３０にヒンジ２１５結合されるように構成されても良い。この場合にも、バスバーフレーム２００をセル積層体１００に容易に組み立てることができる。
従来技術のバッテリーモジュールでは、セル積層体１００を保護するための外郭フレームとしてボルティング（ｂｏｌｔｉｎｇ）またはフッキング（ｈｏｏｋｉｎｇ）方式で組み立て可能に設けられた複数のエンドプレートを用いている。前記外郭フレームは、セル積層体１００に機械的支持力を提供し、セル積層体１００を外部の衝撃などから保護するバッテリーモジュールの構成要素として理解され得る。
本発明によるバッテリーモジュールでは、このような外郭フレームとしてモノフレーム３００を使用する。モノフレーム３００は、中空構造であって、押出やダイカスト工法によって四角管形態に成形される。
このようなモノフレーム３００内に、図４のように、相互組み立てられたセル積層体１００とバスバーフレーム２００が挿入される。（以下、相互組み立てられたセル積層体１００とバスバーフレーム２００を総称してバスバーフレーム組立体と称する。）
モノフレーム３００とバスバーフレーム組立体との組み立ては、締り嵌め方式に近い。なるべくエネルギー密度が極大化されるように、モノフレーム３００の寸法とバスバーフレーム組立体の寸法とは組み立て可能な公差範囲が最小化されることが望ましい。したがって、モノフレーム３００は、その内部空間の高さと幅がバスバーフレーム組立体の全高と幅とほぼ一致するように製作される。
この場合、エネルギー密度を極大化させる長所はあるものの、モノフレーム３００とバスバーフレーム組立体との間の組立公差が非常にタイトになって、組み立て難くなる短所がある。したがって、モノフレーム３００とバスバーフレーム組立体との間の組立公差の管理が非常に重要である。
このような組立公差管理の一環として、本発明のバスバーフレーム２００は、第１垂直板２１０及び第２垂直板２２０が上板２３０に対して過回転することを防止してバスバーフレーム組立体の全高上昇を防止し、その分、マージンギャップを確保できるようにするストッパ２１１をさらに含むことができる。
具体的に、図５に示したように、ストッパ２１１は、第１垂直板２１０の内側面からセル積層体１００側に突設され、前記第１垂直板２１０及び第２垂直板２２０が上板２３０と直角をなすとき、上板２３０の下面に接触するように構成できる。第１垂直板２１０と第２垂直板２２０の内側面の構造は実質的に同じであるため、第１垂直板２１０についての説明で第２垂直板２２０の説明を代替する。
上板２３０の一端部と第１垂直板２１０、上板２３０の他端部と第２垂直板２２０は、それぞれ所定の間隔で離隔して配置される２個のヒンジ２１５で連結される。ストッパ２１１は、前記２個のヒンジ２１５の間に位置し、所定の厚さを有する少なくとも一つ以上の四角板状に設けられる。勿論、ストッパ２１１の上面は第１垂直板２１０の上端面と高さが一致する。このようなストッパ２１１は、第１垂直板２１０が上板２３０と直角をなすとき、ストッパ２１１の上面が上板２３０の下面に当接して第１垂直板２１０が回転できないようにする。
前記ストッパ２１１は、２個が設けられ、上述した組立ガイドユニット２１２の上部に組立ガイドユニット２１２と一体的に形成され得る。第１垂直板２１０及び第２垂直板２２０は射出成形によって製作され得るが、本実施形態のように、ストッパ２１１を組立ガイドユニット２１２と一体化させることで、射出成形のための金型の設計変更を最小化することができる。本実施形態は、ストッパ２１１の作用点を２個のヒンジ２１５の間に置いて最小限のストッパ２１１で効果を最大化するためのものであるが、本実施形態と異なって、第１垂直板２１０及び第２垂直板２２０の回転を阻止できれば、ストッパ２１１の形状やその個数は変更され得る。
図６を参照してストッパ２１１の役割をさらに説明すれば、図６のようにストッパ２１１がない場合は、第１垂直板２１０の回転を上板２３０に対して９０度まで制限可能なヒンジ２１５構造を採用しても、９０度前後に誤差が生じ得、また、パウチ型のバッテリーセル１１０は柔らかい構成物であるため、第１垂直板２１０の回転を制限することができない。
したがって、第１垂直板２１０が上板２３０に対して９０度よりも僅かに大きく回転され得、このときの第１垂直板２１０と９０度であるときの第１垂直板２１０とを比べて見れば、前者が後者よりも図６に示したギャップＧだけその下端部が低くなる。この場合、バスバーフレーム２００の全高Ｈは前記ギャップＧだけ増えるようになる。このようなバスバーフレーム２００の全高Ｈの上昇は、バスバーフレーム組立体とモノフレーム３００との間の組立公差が非常に小さいことから、僅かであっても、組立性に悪影響を及ぼすしかない。
一方、ストッパ２１１が備えられたバスバーフレーム２００は、第１垂直板２１０及び第２垂直板２２０が上板２３０に対して９０度以上回転しなくなる。したがって、上述したようなバスバーフレーム２００の全高Ｈの上昇を防止でき、その分、マージンギャップＧを確保することができる。結果的に、このようなストッパ２１１の機能がバッテリーモジュールのエネルギー密度の増加、または、モノフレーム３００とバスバーフレーム組立体との組み立て過程における余剰組立公差の確保につながることができる。
一方、本発明によるバッテリーパックは、上述した本発明によるバッテリーモジュールを一つ以上含むことができる。また、バッテリーパックは、このようなバッテリーモジュールの外にも、バッテリーモジュールを覆うためのケース、バッテリーモジュールの充放電を制御するための各種の装置、電流センサ、ヒューズなどをさらに含み得る。
本発明によるバッテリーパックは、電気自動車やハイブリッド自動車、電力貯蔵装置に適用され得る。すなわち、本発明による自動車は、本発明によるバッテリーパックを含むことができる。
以上のように、本発明を望ましい実施形態と図面によって説明したが、本発明は上述した特定の望ましい実施形態に限定されず、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者であれば、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨から逸脱することなく多様な変形実施が可能であり、そのような変更も請求範囲の記載の範囲内であることは言うまでもない。
一方、本明細書において、上、下、左、右などのように方向を表す用語が使われたが、このような用語は説明の便宜上使用されたものであって、観測者の位置や対象になる物の位置などによって変わり得ることは本発明の当業者にとって自明である。
１００ セル積層体
１１０ バッテリーセル
１１１ 電極リード
２００ バスバーフレーム
２１０ 第１垂直板
２１１ ストッパ
２１２ 組立ガイドユニット
２１５ ヒンジ
２２０ 第２垂直板
２３０ 上板
２３１ ケーブル配線溝
２３２ 開口部
２４０ バスバー
２５０ センシング部材
２５１ 回路基板
２５２ ケーブル
２５３ サーミスタ
３００ モノフレーム

Claims (10)

  1. 両方向に位置する電極リードを有するパウチ型の二次電池セルを積層して構成したセル積層体と、
    前記二次電池セルの前記電極リードの位置に対応する前記セル積層体の両側面にそれぞれ配置される第１垂直板及び第２垂直板、並びに、前記第１垂直板及び第２垂直板に連結されて前記セル積層体の上部に配置され、前記第１垂直板及び第２垂直板のうち少なくとも一つとヒンジ結合する上板を備えるバスバーフレームと、
    前記バスバーフレームが取り付けられた前記セル積層体が内部空間に挿入配置されるように角管状に形成されたモノフレームとを含み、
    前記第１垂直板及び第２垂直板の外側面には複数のバスバーが備えられ、前記二次電池セルの前記電極リードは前記第１垂直板及び第２垂直板に形成されるスロットを通過して対応するバスバーに電気的に連結され、
    前記上板には前記第１垂直板及び第２垂直板のバスバーと電気的に連結されて前記二次電池セルの電気的特性をセンシングするセンシング部材が所定の経路に沿って配置されることを特徴とするバッテリーモジュール。
  2. 前記バスバーフレームは、
    第１垂直板及び第２垂直板の内側面から前記セル積層体側に突設され、前記上板と直角をなすとき、前記上板の下面に接触するように設けられるストッパを備えることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーモジュール。
  3. 前記上板の一端部と前記第１垂直板、前記上板の他端部と第２垂直板は、それぞれ所定の間隔で離隔して配置される２個のヒンジで連結され、
    前記ストッパは、前記２個のヒンジの間に位置し、所定の厚さを有する少なくとも一つの四角板状に設けられることを特徴とする請求項２に記載のバッテリーモジュール。
  4. 前記第１垂直板及び第２垂直板は、内側面に前記二次電池セルの積層方向に沿って互いに一定の距離を置いて凸状に形成され、高さ方向に沿って延びる組立ガイドユニットを含むことを特徴とする請求項２又は３に記載のバッテリーモジュール。
  5. 前記ストッパは、前記組立ガイドユニットのうち少なくとも一つと一体的に形成されることを特徴とする請求項４に記載のバッテリーモジュール。
  6. 前記センシング部材は、回路基板、及び前記バスバーと前記回路基板とを連結するケーブルを含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
  7. 前記上板は、前記ケーブルの配線経路に沿って前記ケーブルの幅と厚さに対応するように表面が他の部分より凹状に形成されたケーブル配線溝を備えることを特徴とする請求項６に記載のバッテリーモジュール。
  8. 前記上板は、前記ケーブル配線溝と隣接した位置に上下に貫設された開口部を備えることを特徴とする請求項７に記載のバッテリーモジュール。
  9. 請求項１〜請求項８のうちいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを含むバッテリーパック。
  10. 請求項９に記載のバッテリーパックを含む自動車。
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