JP6120996B2 - 新規な構造の電池モジュールアセンブリー用ベースプレート - Google Patents
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Description
本発明は新規な構造の電池モジュールアセンブリー用ベースプレートに係り、より詳しくは一つ以上の電池モジュールが搭載されるモジュール収納部が上面に形成された板材からなり、前記板材の外周面の少なくとも一部に上向きに折り曲げられた構造の側壁が形成され、前記モジュール収納部には電池モジュール側に突出した補強ビードが形成されていることを特徴とする電池モジュールアセンブリー用ベースプレートに関する。
モバイル機器に対する技術開発及び需要増加に伴い、二次電池の需要も急激に増加している。その中でもエネルギー密度及び作動電圧が高くて保存及び寿命特性に優れたリチウム二次電池は、各種モバイル機器はもちろん、多様な電子製品のエネルギー源として広く使われている。
二次電池は、外部及び内部の構造的特徴によっておよそ円筒状電池、角形電池、及びパウチ型電池に分類される。その中でも高い集積度で積層可能で、長さに比べて小さな幅を持つ角形電池とパウチ型電池が特に注目されている。
また、二次電池は、化石燃料を使う既存のガソリン車両、ディーゼル車両などの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、ハイブリッド電気自動車などのエネルギー源としても注目されている。よって、二次電池を使うアプリケーションの種類は二次電池の利点によって非常に多様化して行っており、今後には今より多くの分野と製品に二次電池が適用されることと予想される。
このように、二次電池の適用分野及び製品の多様化によって、電池の種類もそれに相応する出力及び容量を提供するように多様化している。さらに、当該分野及び製品に適用される電池は小型軽量化が強く求められている。
例えば、携帯電話、ＰＤＡ、デジタルカメラ、ノートブックコンピュータなどの小型モバイル器機は、該当製品の小型軽薄化の傾向に応じてデバイス１台当たり一つないし四つの小型軽量の電池セルを使っている。一方、電気自動車、ハイブリッド電気自動車などの中大型デバイスは、高出力大容量の必要性に応じて、多数の電池セルを電気的に連結した電池モジュール（または“中大型電池パック”ということもある）を使っている。電池モジュールのサイズ及び重量は当該中大型デバイスなどの収容空間及び出力などに直接的な関連性があるので、メーカーはできるだけ小型でありながらも軽量の電池モジュールを製造しようと努力している。
一方、従来の電池モジュールにおいて、二次電池は、過充電、過放電、過熱、外部の衝撃などによって電池が異常状態で作動することによって内部でガスが発生するおそれがある。例えば、過熱した電池はガスを発生させ、ケースで加圧されたガスは電池要素の分解反応をより促進させて継続的な過熱及びガス発生を引き起こし、スウェリング（ｓｗｅｌｌｉｎｇ）現象が発生するおそれがある。このような現象は、長期間の使用によって二次電池が徐々に劣化する過程でも現れる。この際、電池モジュールが電池パックの外面と直接接触する構造の場合、スウェリングによって電池パックの外面が一緒に変形するという問題点がある。
このような問題点を解決するために、従来の電池モジュールには最外層に別の構造物を付け加えて固定する方式でスウェリングを最小化しているが、このような方式は電池モジュールアセンブリーの総体積を増加させ、生産工程を複雑にする原因となっている。
したがって、このような問題点を根本的に解決することができる技術に対する必要性が高いというのが実情である。
本発明は従来技術の問題点と過去からあった技術的課題を解決することを目的とする。
したがって、本発明の目的は、補強ビードを含む特定の構造を構成することで、スウェリングによる電池モジュールアセンブリーの変形を防止しながらも、体積増加を抑制し、生産工程の効率性を高めることができる電池モジュールアセンブリー用ベースプレートを提供することである。
本発明の他の目的は、コンパクト（ｃｏｍｐａｃｔ）な構造に組み立てることができ、内部収納部材を安定的に固定することができ、さらに生産工程の安全性及び効率性の増大効果を一緒に達成することができる電池モジュールアセンブリーを提供することである。
このような目的を達成するための本発明による電池モジュールアセンブリー用ベースプレート（ｂａｓｅ ｐｌａｔｅ）は、一つ以上の電池モジュールが搭載されるモジュール収納部が上面に形成された板材からなり、前記板材の外周面の少なくとも一部に上向きに折り曲げられた構造の側壁が形成され、前記モジュール収納部には電池モジュール側に突出した補強ビードが形成されている構造を特徴とする。
したがって、本発明による電池モジュールアセンブリー用ベースプレートは、前記補強ビードによって、別の支持構造物を含まなくても、スウェリングの際に電池モジュールの外面が変形することを事前に防止することができ、よりコンパクトな電池モジュールアセンブリーを構成することができる。
好適な一例において、前記電池セルは角形二次電池またはパウチ型二次電池であることができるが、これらに限定されるものではない。
前記角形二次電池は角形の金属ケースに電極組立体が密封されている構造であることができ、前記パウチ型二次電池は、具体的には樹脂層と金属層を含むラミネートシートに電極組立体が密封されている構造であることができる。
前記二次電池は、好ましくは高いエネルギー密度、放電電圧、及び出力安全性のリチウム二次電池であることができる。このようなリチウム二次電池のその他の構成要素について以下に簡単に説明する。
一般に、リチウム二次電池は、陽極、陰極、分離膜、リチウム塩含有非水系電解液などから構成されている。
陽極は、例えば、陽極集電体上に陽極活物質、導電材及びバインダーの混合物を塗布した後、乾燥することで製造され、必要によって、充填材をさらに添加することもある。また、陰極は陰極集電体上に陰極活物質及びバインダーの混合物を塗布、乾燥することで製作され、必要によって、前述したような成分をさらに含むこともできる。
前記分離膜は陰極と陽極の間に挟まれ、高いイオン透過度及び機械的強度を持つ絶縁性の薄膜が使われる。
リチウム塩含有非水系電解液は、非水系電解液とリチウム塩からなり、非水系電解液としては、液状非水系電解液、固体電解質、無機固体電解質などが使われる。
前記集電体、電極活物質、導電材、バインダー、充填材、分離膜、電解液、リチウム塩などは当業界に知られているので、それについての詳細な説明はこの明細書では省略する。
このようなリチウム二次電池は当業界に知られている通常的な方法によって製造可能である。すなわち、陽極と陰極の間に多孔性分離膜を挿入し、そこに電解液を注入して製造することができる。
陽極は、例えば、前述したリチウム遷移金属酸化物活物質、導電材及び結合剤を含むスラリーを集電体上に塗布した後、乾燥することで製造することができる。同様に、陰極は、例えば、前述した炭素活物質、導電材及び結合剤を含むスラリーを薄い集電体上に塗布した後、乾燥することで製造することができる。
好適な一例において、前記電池モジュールにおいて電池セルは互いに並列で連結された構造であることができる。
具体例において、前記並列連結は‘Ｌ’字形または‘コ’字形バスバー（ｂｕｓ ｂａｒ）によってなされる構造であることができるが、別のバスバーなしに電池セルの電極端子を直接連結することで達成することもできる。
前記電池セルは、好ましくはカートリッジフレーム（ｃａｒｔｒｉｄｇｅ ｆｒａｍｅ）に固定され、前記電池モジュールはカートリッジフレームの積層構造からなることができる。
このようなカートリッジフレームは所定の剛性を持つ構造物で、外部の衝撃から電池セルを保護し、電池セルの安定した装着を保証する。また、カートリッジフレームによって、前記電池セルは、電極リードが一側面に向かうように配列されることにより、前記バスバーによる電気的並列連結をより容易にすることができる。
また、前記バスバーによって電気的並列連結を成す電池セルの電極リードは電極端子に連結され、前記電極端子は、好ましくは電極リードが配列された一側面と同一面上に形成できる。よって、前記電池セルがカートリッジフレームによって固定され、カートリッジフレームの積層によって組み立てられた電池モジュールは、一側面に形成された電極端子によって電池モジュールの相互間の電気的連結だけではなく、電圧測定のための検出部材を容易に装着することができる。
前記板材は、例えば、金属板材からなるものであることができる。
好適な一例において、前記ベースプレートには二つ以上の電池モジュールが搭載され、前記電池モジュールの上面に搭載されて電池モジュールに締結される板状型部材であって、ケーブルを固定するためのケーブル固定部を含んでいるアセンブリーカバー（ａｓｓｅｍｂｌｙ ｃｏｖｅｒ）をさらに含むことができる。
このようなアセンブリーカバーの装着によって、電池モジュールをベースプレートの内部収納部に安定的に装着固定することができ、電池モジュールアセンブリーの構成時、全体の剛性を増大させ、さらにベースプレートの内部に収納されるケーブルを安定的に締結固定することができる。
前記構造は、電池モジュールにアセンブリーカバーとの締結のための締結口が形成された構造であることができる。よって、前記電池モジュールはベースプレートに形成されたモジュール収納部の上面に搭載されるとともにアセンブリーカバーとも締結できるので、より堅固で安定した固定効果を果たすことができる。また、前記締結口によってなされる電池モジュールとアセンブリーカバーの締結は、好ましくはボルトまたはリベットによる締結であり得るが、これらに限定されるものではないのは言うまでもない。
一方、前記補強ビードの突出高は、好ましくはベースプレートの厚さの１０〜４００％の大きさであることができる。前記高さが小さすぎる場合には、補強ビードの形成による効果を発揮しにくく、あまり大きい場合には、全体積が増加するため好ましくない。より好ましい突出高はベースプレートの厚の３０〜３００％の大きさであることができる
他の好適な一例において、前記補強ビードは、
モジュール収納部の中央に位置し、中央の応力を収容する平面上円形のメインビード（ｍａｉｎ ｂｅａｄ）；
モジュール収納部の角部位にそれぞれ位置し、メインビードより相対的に小さな大きさの平面上円形の補助ビード（ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｂｅａｄｓ）；及び
前記メインビードからそれぞれの補助ビードに伸びている連結ビード（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｂｅａｄｓ）；
を含んでなることができる。
モジュール収納部の中央に位置し、中央の応力を収容する平面上円形のメインビード（ｍａｉｎ ｂｅａｄ）；
モジュール収納部の角部位にそれぞれ位置し、メインビードより相対的に小さな大きさの平面上円形の補助ビード（ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｂｅａｄｓ）；及び
前記メインビードからそれぞれの補助ビードに伸びている連結ビード（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｂｅａｄｓ）；
を含んでなることができる。
したがって、メインビードによって最も大きく集中される中央の応力を収容しながらも、連結ビード及び補助ビードによって応力が四方に分散されて非常に好ましい。
前記構造において、電池セルまたは電池モジュールから印加される膨脹応力を効果的に収容するために、前記メインビードは補助ビードより相対的に大きな半径を持つ。例えば、メインビードの半径は補助ビードの半径の１．５〜１０倍であることができる。
また、本発明は、前記電池モジュールアセンブリー用ベースプレートを含む電池モジュールアセンブリーを提供する。
前記電池モジュールアセンブリーは、
電極リードが一方向に整列されるように垂直に積層された二つ以上の板状型電池セルを含む二つ以上の電池モジュール；及び
電池モジュールの電極端子を基準に両側に下向きに折り曲げられた側壁を含み、ベースプレート上に固定されてモジュールアセンブリーの上面を形成する上部カバープレート（ｕｐｐｅｒ ｃｏｖｅｒ ｐｌａｔｅ）；
を含んでいる。
電極リードが一方向に整列されるように垂直に積層された二つ以上の板状型電池セルを含む二つ以上の電池モジュール；及び
電池モジュールの電極端子を基準に両側に下向きに折り曲げられた側壁を含み、ベースプレート上に固定されてモジュールアセンブリーの上面を形成する上部カバープレート（ｕｐｐｅｒ ｃｏｖｅｒ ｐｌａｔｅ）；
を含んでいる。
すなわち、電池モジュールの安定的な固定及び上部カバープレートなどの構成部品の装着固定を容易にすることができるので、生産工程の効率性増大効果とともに安全性増大効果を一緒に果たすことができる。
一具体例において、前記上部カバープレートにも電池モジュール側に突出した補強ビードが形成されることができる。
具体的には、前記上部カバープレートの補強ビードは、自己の剛性の向上のために、好ましくは平面上Ｘ字形であることができる。したがって、電池モジュールアセンブリーの最外側に位置するベースプレート及び上部カバープレートの補強ビードによって、別の支持構造物を含まなくても電池モジュールアセンブリーの変形を効果的に防止することができる。
さらに他の具体例において、前記電池モジュールは、電池セルの電極リード上に装着され、ベースプレート及びアセンブリーカバーに締結固定される電気絶縁性のモジュールカバーをさらに含むことができる。
したがって、前記モジュールカバーは電池セルの電極リードを外部の衝撃から保護することができ、電気絶縁性素材から構成されているので、外部から電気的に離隔させる効果を一緒に果たすことができる。
前記モジュールカバーは、好ましくは電池モジュールの電極端子に連結されるケーブルを固定する第１フック（ｈｏｏｋ）、前記アセンブリーカバーとかみ合って固定される位置固定用上向突起、及び電池モジュールに装着固定される第２フックを含むことができる。
具体的には、前記第１フックは、ケーブル端子、及びケーブルを把持して固定することができる一つ以上の突部を含んでいる。したがって、ケーブル端子及びケーブルとの電気的連結の際、ケーブル端子及びケーブル結束部が外部に離脱するとか、ケーブル端子が定位置で回転することを防止する効果を果たすことができる。また、このような効果により、電池モジュールアセンブリーの組立工程において、より早い電池モジュールの組立てを行うことができ、より安全な生産工程を担保することができる。
さらに、前記モジュールカバーは、電池モジュールに着脱容易な第２フックを含んでいるので、電池モジュールを組み立てるに際して、電池モジュールの組立工程をより早く遂行することができる。また、前記モジュールカバーは、所定の剛性を持つ素材から製作されるので、電池モジュールの内部に積層された板状型電池セルを一体化させるとともに外部からの衝撃から保護する効果を果たすことができる。さらに、前記モジュールカバーはアセンブリーカバーの一定位置に固定可能な上向突起を含んでいるので、前記モジュールカバーによって一体化した電池モジュールはアセンブリーカバーと一体的に装着固定できる。
前記モジュールカバーは、ベースプレートに装着固定するためのブッシング（ｂｕｓｈｉｎｇ）挿入口をさらに含むことができる。
具体的には、前記モジュールカバーは上部カバープレート及びベースプレートとともに締結固定するためのブッシング挿入口をさらに含むので、前記ブッシング挿入口に挿入されたブッシング及び締結部材によって締結固定される。前記締結部材は好ましくはボルトであることができるが、それに限定されるものではない。
したがって、前記モジュールカバーとともに一体化した電池モジュールは、前記ブッシング挿入口によってベースプレートに安定的に装着固定されるので、電池モジュールアセンブリーの安定的で所望水準の自己の剛性を達成することができる。
好適な一例において、前記ベースプレートと上部カバープレートはブラケット（ｂｒａｃｋｅｔ）を介して固定される構造であることができる。
具体的には、前記ブラケットは、一側がベースプレートの側壁に装着固定され、好ましくは熔接方式で結合されることができ、他側が上部カバープレートの側壁に締結方式で結合できる。
前記上部カバープレートとの締結方式は、好ましくは上部カバープレートの自己の弾性変形を用いた方式のもので、上部カバープレートの側壁に突出部を形成し、前記突出部に対応する大きさの湾入部を前記ブラケットの側壁に形成し、これらの結合による締結方式であることができる。
前記突出部及び湾入部には、好ましくは互いに対応する位置に締結口を含んでおり、前記締結口を通じて締結部材で互いに締結固定できる。
したがって、上部カバープレートは自己の弾性によってブラケットに容易に装着されることができ、これにより締結組立工程をより容易に行うことができる。
また、本発明は、前記電池モジュールアセンブリーを電源として含むデバイスを提供する。前記デバイスは、具体的には、非常用電源装置、電算室電源装置、携帯用電源装置、医療設備電源装置、消火設備電源装置、警報設備電源装置または避難設備電源装置であることができるが、これに限定されるものではない。
このようなデバイスの構造及び製作方法は当業界に知られているので、本明細書ではそれについての詳細な説明を省略する。
以下、図面に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明の範疇がこれに限定されるものではない。
図１には電極リード１１、１２が一側端部に形成された板状型電池セル１０の平面図が示されている。
図１を参照すれば、電池セル１０は電極リード１１、１２が一側端部に形成された板状型電池セル１０である。具体的には、板状型電池セル１０は金属層（図示せず）及び樹脂層（図示せず）を含むラミネートシートのパウチ型ケース１３に電極組立体（図示せず）が内蔵された構造のもので、通常これをパウチ型電池セル１０と呼ぶ。
図２には電池セル１０、２０がカートリッジフレーム３１に装着される形態を示した斜視図が示され、図３にはカートリッジフレーム３１〜３８から組み立てられた電池モジュール１００の斜視図が示されている。
これらの図を参照すれば、電池セル１０、２０はカートリッジフレーム３１に装着され、このようなカートリッジフレーム３１〜３８はカートリッジフレーム上端カバー１１１及びカートリッジフレーム下端カバー１１２とともにボルト１２１、１２２、１２３、１２４で締結及び固定されることで、一つの電池モジュール１００を成す。また、カートリッジフレーム３１〜３８の内部に装着された電池セル１０、２０の電極リード１１、１２は電池モジュール１００の一側面に整列され、‘コ’字形のバスバー１３１、１４１によって電気的に並列で連結される。また、このように電気的に並列で連結された電極リード１１、１２はそれぞれ陽極端子１３０及び陰極端子１４０に連結される。
図４及び図５には図３の電池モジュール１００にモジュールカバー２００を装着する形態を示した斜視図が示され、図６には本発明の一実施例によるモジュールカバー２００の正面図が示されている。
これらの図を参照すれば、電池モジュール１００のモジュールカバー２００が装着される一側面の両側角部にはフック構造の突出部１５１、１５２が形成されている。また、これに対応する位置に装着されるモジュールカバー２００には、突出部１５１、１５２にぴったり合うサイズの第２フック２１１、２１２が形成されている。
したがって、このようなフック構造は着脱が非常に容易な構造なので、電池モジュール１００の組立工程において、作業効率性を向上させることができる。
図１１には本発明の一実施例によるアセンブリーカバーを示した斜視図が示されている。
図６を図１１と一緒に参照すれば、モジュールカバー２００は、アセンブリーカバー５００とかみ合って固定される位置固定用上向突起２５１、２５２を含んでいる。また、モジュールカバー２００はブッシング挿入口２２０を含んでいるので、アセンブリーカバー５００の締結口５２３によってもっと堅く固定される。
図７には本発明の一実施例によるベースプレートの正面図が示され、図８には図７のベースプレート３００にブラケット４００が装着された形態を示した斜視図が示され、図９には本発明の一実施例によるブラケット４００の斜視図が示されている。
これらの図を参照すれば、ベースプレート３００は電池モジュール（図示せず）を搭載することができる収納部３０１、３０２、３０３、３０４が上面に形成された金属板材からなっている。金属板材の外周面の少なくとも一部、つまり互いに対向する両側外周面に上向きに折り曲げられた構造の側壁３３０が形成されており、モジュール収納部３０１、３０２、３０３、３０４には電池モジュール側に突出した補強ビード３４０が形成されている。
具体的には、補強ビード３４０は、モジュール収納部３０１、３０２、３０３、３０４の中央に位置し、中央の膨脹応力を収容する平面上円形のメインビード３４１；モジュール収納部３０１、３０２、３０３、３０４の角部位にそれぞれ位置し、メインビード３４１より相対的に小さな大きさの平面上円形の補助ビード３４２；及びメインビード３４１からそれぞれの補助ビード３４２に伸びている連結ビード３４３；を含む。
この際、補強ビード３４０の突出高（ｈ）はベースプレート３００の厚さ（Ｗ）の約１５０％の大きさであり、メインビード３４１の半径（Ｒ）は補助ビードの半径（ｒ）の約４倍に形成されることにより、中央の膨脹応力をメインビード３４１が主に収容し、連結ビード３４３及び補助ビード３４２と連動して全体膨脹応力を効果的に収容する。
一方、ベースプレート３００の下端面には上方に突出した締結部３１１、３１２、３１３、１３４が形成されている。また、ベースプレート３００の外周面の上向きに折り曲げられた構造の側壁３３０にはブラケット４００が熔接で結束されている。
ブラケット４００には、ベースプレート３００の側壁３３０と熔接で結束される熔接結合部４２０、上部カバープレート（図示せず）と締結方式で結合される湾入部４０１、４０２、４０３、及びそれぞれの湾入部４０１、４０２、４０３に形成された締結口４１１、４１２、４１３が形成されている。
図１０には図７のベースプレート３００に電池モジュール１０１、１０２、１０３、１０４を装着させた形態を示した斜視図が示され、図１１には本発明の一実施例によるアセンブリーカバー５００の斜視図が示されている。また、図１２には図７の電池モジュールの上端面にアセンブリーカバーを装着した形態を示した斜視図が示されている。
これらの図を図６〜図８と一緒に参照すれば、電池モジュール１０１、１０２、１０３、１０４はベースプレート３００のモジュール収納部３０１、３０２、３０３、３０４にそれぞれ装着される。装着された電池モジュール１０１、１０２、１０３、１０４はアセンブリーカバー５００によって固定装着される。
具体的には、アセンブリーカバー５００の締結口５１２、５４０は、これに対応する位置に形成されたベースプレート３００の上向突出型締結口３２１、３２２に締結固定される。
電池モジュール１０１、１０２、１０３、１０４のモジュールカバー２００の上面にはアセンブリーカバー５００の位置固定用締結口５２１、５２２とかみ合って固定される上向突起２５１、２５２が形成されている。このような位置固定用締結口５２１、５２２は、電池モジュール１０１、１０２、１０３、１０４がアセンブリーカバー５００の定位置に装着できるようにする。
このような方法で定位置に装着固定された電池モジュール１０１、１０２、１０３、１０４は、モジュールカバー２００に形成されたブッシング挿入口２２０及びブッシング挿入口２２０内に装着されたブッシング（図示せず）を介してボルト締結でさらに固定される。具体的には、アセンブリーカバー５００の締結口５２３、モジュールカバー２００のブッシング挿入口２２０を貫いたボルトは、ベースプレートの上向突出型締結口３１１、３１２、３１３、１３４に締結固定されることで、モジュールカバー２００に固定された電池モジュール１０１、１０２、１０３、１０４をもっと堅く固定することになる。
図１３には図７のベースプレート３００に上部カバープレート８００を装着した形状を示した斜視図が示されている。
図１３を図８及び図９と一緒に参照すれば、上部カバープレート８００はベースプレート３００上に固定されてモジュールアセンブリーの上面をなしており、互いに対向する両側外周面には下向きに折り曲げられた側壁８１０を含んでおり、ベースプレート３００に装着されたブラケット４００によって結合される。
上部カバープレート８００には、電池モジュール１０１、１０２、１０３、１０４側に突出し、外部表面に自己の剛性向上のための平面上Ｘ字形の補強ビード８２０が形成され、外周縁部に沿って多数の通気孔８３０が形成されている。
一方、上部カバープレート８００は、ブラケット４００に形成されている湾入部４０１、４０２、４０３と対応する突出部８１１、８１２、８１３を含んでいる。このような突出部８１１、８１２、８１３は、それぞれ湾入部４０１、４０２、４０３の締結口４１１、４１２、４１３とボルトによって締結可能な締結口（図示せず）を含む。
上部カバープレート８００とブラケット４００の締結方式は、上部カバープレート８００の弾性変形を用いる。このように、上部カバープレート８００を自己の弾性によってブラケット４００の定位置に容易に装着することができる締結方式なので、締結組立工程を一層容易にすることができる。
以上本発明の実施例を添付図面に基づいて説明したが、本発明が属した分野で通常の知識を持つ者であれば前記内容に基づいて本発明の範疇内で多様な応用及び変形が可能であろう。
以上説明したように、本発明による電池モジュールアセンブリー用ベースプレートは、補強ビードを含む構造を構成することにより、スウェリングによる電池モジュールアセンブリーの変形を防止しながらも体積増加を抑制して生産工程の効率性を高めることができる。また、前記ベースプレートを含む電池モジュールアセンブリーは、コンパクトな構造に組み立てることができ、内部収納部材を安定的に固定することができ、さらに生産工程の安全性及び効率性の増大効果を一緒に達成することができる。
１ デバイス
１３ ケース
１１１ カートリッジフレーム上端カバー
１１２ カートリッジフレーム下端カバー
１３０ 陽極端子
１３４ 締結部
１４０ 陰極端子
２００ モジュールカバー
２２０ ブッシング挿入口
３００ ベースプレート
３４０ 補強ビード
３４１ メインビード
３４２ 補助ビード
３４３ 連結ビード
４００ ブラケット
４２０ 熔接結合部
５００ アセンブリーカバー
８００ 上部カバープレート
８２０ 補強ビード
８３０ 通気孔
１０、２０ 電池セル
１００、１０１、１０２、１０３、１０４ 電池モジュール
１１、１２ 電極リード
１２１、１２２、１２３、１２４ ボルト
１３１、１４１ バスバー
１３４、３１１、３１２、３１３、３２１、３２２ 上向突出型締結口
１５１、１５２ 突出部
２１１、２１２ 第２フック
２５１、２５２ 位置固定用上向突起
３０１、３０２、３０３、３０４ モジュール収納部
３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８ カートリッジフレーム
３３０、８１０ 側壁
４０１、４０２、４０３ 湾入部
４１１、４１２、４１３、５１２、５２３、５４０ 締結口
５２１、５２２ 位置固定用締結口
８１１、８１２、８１３ 突出部
１３ ケース
１１１ カートリッジフレーム上端カバー
１１２ カートリッジフレーム下端カバー
１３０ 陽極端子
１３４ 締結部
１４０ 陰極端子
２００ モジュールカバー
２２０ ブッシング挿入口
３００ ベースプレート
３４０ 補強ビード
３４１ メインビード
３４２ 補助ビード
３４３ 連結ビード
４００ ブラケット
４２０ 熔接結合部
５００ アセンブリーカバー
８００ 上部カバープレート
８２０ 補強ビード
８３０ 通気孔
１０、２０ 電池セル
１００、１０１、１０２、１０３、１０４ 電池モジュール
１１、１２ 電極リード
１２１、１２２、１２３、１２４ ボルト
１３１、１４１ バスバー
１３４、３１１、３１２、３１３、３２１、３２２ 上向突出型締結口
１５１、１５２ 突出部
２１１、２１２ 第２フック
２５１、２５２ 位置固定用上向突起
３０１、３０２、３０３、３０４ モジュール収納部
３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８ カートリッジフレーム
３３０、８１０ 側壁
４０１、４０２、４０３ 湾入部
４１１、４１２、４１３、５１２、５２３、５４０ 締結口
５２１、５２２ 位置固定用締結口
８１１、８１２、８１３ 突出部
Claims (23)
- モジュール収納部の面方向に対して垂直方向に積層された電池セルからなる電池モジュールを搭載するための電池モジュールアセンブリー用ベースプレートにおいて、一つ以上の電池モジュールが搭載されるモジュール収納部が上面に形成された板材からなり、前記板材の外周面の少なくとも一部に上向きに折り曲げられた構造の側壁が形成され、前記モジュール収納部には電池モジュール側に突出した補強ビードが形成されていることを特徴とする、電池モジュールアセンブリー用ベースプレート（ｂａｓｅ ｐｌａｔｅ）。
- 前記電池セルは角形二次電池またはパウチ型二次電池であることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュールアセンブリー用ベースプレート。
- 前記パウチ型二次電池は、樹脂層と金属層を含むラミネートシートに電極組立体が密封された構造になっていることを特徴とする、請求項２に記載の電池モジュールアセンブリー用ベースプレート。
- 前記電池モジュールにおいて電池セルは並列で連結されていることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュールアセンブリー用ベースプレート。
- 前記並列連結は‘Ｌ’字形または‘コ’字形バスバー（ｂｕｓｂａｒ）によって達成されることを特徴とする、請求項４に記載の電池モジュールアセンブリー用ベースプレート。
- 前記電池セルはカートリッジフレーム（ｃａｒｔｒｉｄｇｅ ｆｒａｍｅ）に固定され、前記電池モジュールはカートリッジフレームの積層構造になっていることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュールアセンブリー用ベースプレート。
- 前記板材は金属板材であることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュールアセンブリー用ベースプレート。
- 前記ベースプレートには二つ以上の電池モジュールが搭載され、前記電池モジュールの上面に搭載されて電池モジュールに締結される板状型部材であって、ケーブルを固定するためのケーブル固定部を含んでいるアセンブリーカバー（ａｓｓｅｍｂｌｙ ｃｏｖｅｒ
）をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュールアセンブリー用ベースプレート。 - 前記電池モジュールには、アセンブリーカバーとの締結のための締結口が形成されていることを特徴とする、請求項８に記載の電池モジュールアセンブリー用ベースプレート。
- 前記補強ビードの突出高はベースプレートの厚さの１０〜４００％の大きさであることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュールアセンブリー用ベースプレート。
- 前記補強ビードは、
モジュール収納部の中央に位置し、中央の応力を収容する平面上円形のメインビード；
モジュール収納部の角部位にそれぞれ位置し、メインビードより相対的に小さな大きさの平面上円形の補助ビード；及び
前記メインビードからそれぞれの補助ビードに伸びている連結ビード；
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュールアセンブリー用ベースプレート。 - 前記メインビードの半径は補助ビードの半径の１．５〜１０倍であることを特徴とする、請求項１１に記載の電池モジュールアセンブリー用ベースプレート。
- 請求項１〜１２のいずれか一項の電池モジュールアセンブリー用ベースプレートを含むことを特徴とする、電池モジュールアセンブリー。
- 前記電池モジュールアセンブリーは、
電極リードが一方向に整列されるように垂直に積層された二つ以上の板状型電池セルを含んでいる二つ以上の電池モジュール；及び
電池モジュールの電極端子を基準に両側に下向きに折り曲げられた側壁を含み、ベースプレート上に固定されてモジュールアセンブリーの上面を形成する上部カバープレート（ｕｐｐｅｒ ｃｏｖｅｒ ｐｌａｔｅ）；
を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の電池モジュールアセンブリー。 - 前記上部カバープレートには電池モジュール側に突出した補強ビードが形成されていることを特徴とする、請求項１４に記載の電池モジュールアセンブリー。
- 前記上部カバープレートの補強ビードは平面上Ｘ字形であることを特徴とする、請求項１５に記載の電池モジュールアセンブリー。
- 前記電池モジュールは、電池セルの電極リード上に装着され、ベースプレートとアセンブリーカバーに締結固定される電気絶縁性のモジュールカバーをさらに含むことを特徴とする、請求項１４に記載の電池モジュールアセンブリー。
- 前記モジュールカバーは、電池モジュールの電極端子に連結されるケーブルを固定する第１フック（ｈｏｏｋ）、前記アセンブリーカバーとかみ合って固定される位置固定用上向突起、及び電池モジュールに装着固定される第２フックを含むことを特徴とする、請求項１７に記載の電池モジュールアセンブリー。
- 前記モジュールカバーはベースプレートに装着固定されるためのブッシング（ｂｕｓｈｉｎｇ）挿入口をさらに含むことを特徴とする、請求項１７に記載の電池モジュールアセンブリー。
- 前記ベースプレートと上部カバープレートはブラケット（ｂｒａｃｋｅｔ）を介して固定されることを特徴とする、請求項１４に記載の電池モジュールアセンブリー。
- 前記ブラケットは、一側がベースプレートの側壁に熔接方式で結合され、他側が上部カバープレートの側壁に締結方式で結合されていることを特徴とする、請求項２０に記載の電池モジュールアセンブリー。
- 請求項１３の電池モジュールアセンブリーを電源として含むことを特徴とする、デバイス。
- 前記デバイスは、非常用電源装置、電算室電源装置、携帯用電源装置、医療設備電源装置、消火設備電源装置、警報設備電源装置、または避難設備電源装置であることを特徴とする、請求項２２に記載のデバイス。
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