(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つ以上の電池セルを含んでいる電池モジュールであって、
前記電池モジュールの一側面に装着され、電池モジュールと電気的に連結される保護回路基板；
前記保護回路基板上に装着され、電池セルの作動状態変化を表示する一つ以上のＬＥＤ素子；
前記ＬＥＤ素子の光透過のための窓が形成されており、保護回路基板全体を取り囲みながら電池モジュールの一側面に装着されるカバープレート；及び
前記ＬＥＤ素子の光を発散させるためにカバープレートの窓に対応するカバープレートの内側に装着される透光性ＬＥＤカバー；
を含み、
前記電池セルは板状型電池セルであり、
前記ＬＥＤカバーは、乱反射透過のための導光板を含み、
前記導光板は、透過光が屈折及び散乱されるように凹凸形状の面を含んでおり、
前記カバープレートの外面に外装用カバーがさらに装着されていることを特徴とする電池モジュール。
【請求項２】
前記板状型電池セルは、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。
【請求項３】
前記電池セルはリチウム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。
【請求項４】
前記作動状態は、電池セルの充電及び放電状態、電池セルの温度変化または電池セルの体積変化による非正常的な作動状態、及び電池セルの容量からなる群から選ばれる一つ以上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。
【請求項５】
前記導光板は、透光性プラスチック素材からなることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記カバープレートは、保護回路基板及びＬＥＤカバーを共に固定できるようにカバープレートの内側中央に結合部が形成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。
【請求項７】
前記電池モジュールは、各電極端子が一側方向に整列された状態で各電池セルが上面に搭載される各収納部を含んでおり、外周面に上向きに折り曲げられた構造の側壁が形成されているベースプレート（base plate）；及び
電池セルの電極端子を基準にして両側に下向きに折り曲げられた側壁を含んでおり、ベースプレート上に固定されて電池モジュールの上面を形成する上部カバープレート（upper cover plate）；
を含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項８】
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）を経由して固定されていることを特徴とする、請求項７に記載の電池モジュール。
【請求項９】
前記ブラケットは、一側がベースプレートの側壁に溶接方式で結合されており、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８に記載の電池モジュール。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項による電池モジュールを含む電池パック。
【請求項１１】
請求項１０による電池パックを電源として含むことを特徴とするデバイス。
【請求項１２】
前記デバイスは、パワーツール（power tool）；電気車（Electric Vehicle:EV）、ハイブリッド電気車（Hybrid Electric Vehicle:HEV）、及びプラグインハイブリッド電気車（Plug-in Hybrid Electric Vehicle:PHEV）からなる群から選ばれた電気車；Ｅ−バイク（E-bike）；Ｅ−スクーター（E-scooter）；電気ゴルフカート（electric golf cart）；及び電力貯蔵装置からなる群から選ばれることを特徴とする、請求項１１に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＣＢ上にＬＥＤ素子を含んでいる電池モジュールに関し、より詳細には、二つ以上の電池セルを含んでいる電池モジュールであって、前記電池モジュールの一側面に装着され、電池モジュールと電気的に連結される保護回路基板；前記保護回路基板上に装着され、電池セルの作動状態変化を表示する一つ以上のＬＥＤ素子；前記ＬＥＤ素子の光透過のための窓が形成されており、保護回路基板全体を取り囲みながら電池モジュールの一側面に装着されるカバープレート；及び前記ＬＥＤ素子の光を発散させるためにカバープレートの窓に対応するカバープレートの内側に装着される透光性ＬＥＤカバー；を含むことを特徴とする電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、使用量が増加している二次電池のうち、電池の形状の面で薄い厚さで携帯電話などの各製品に適用され得る角形二次電池とパウチ型二次電池に対する需要が高く、材料の面では高いエネルギー密度、放電電圧、出力安定性などの長所を有するリチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池などのリチウム二次電池に対する需要が高い。
【０００３】
二次電池は、外部及び内部の構造的特徴によって円筒形電池、角形電池及びパウチ型電池に大きく分類され、そのうち、高い集積度で積層できると共に、長さに対比して小さい幅を有する角形電池とパウチ型電池が特に注目されている。
【０００４】
また、二次電池は、化石燃料を使用する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。したがって、二次電池を使用するアプリケーションの種類は、二次電池の長所によって非常に多様化されており、今後、今より多くの分野と製品に二次電池が適用されると予想される。
【０００５】
このように二次電池の適用分野と製品が多様化されるにつれて、電池の種類もそれに合う出力と容量を提供できるように多様化されている。併せて、当該分野及び製品に適用される各電池には、小型軽量化が強力に要求されている。
【０００６】
例えば、携帯電話、ＰＤＡ、デジタルカメラ、ノートブック型コンピューターなどの小型モバイル機器には、該当の製品の小型軽薄化傾向により、それに相応するようにデバイス１台当たり一つまたは二つ〜三つの小型軽量を有する電池セルが使用されている。その一方、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には、高出力大容量の必要性により、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」とも称する）が使用されているが、電池モジュールのサイズと重量は、当該中大型デバイスなどの収容空間及び出力などと直接的な関連性を有するので、各製造企業では、可能な限り小型でありながら軽量の電池モジュールを製造しようと努力している。
【０００７】
電池モジュールは、多数の電池セルを含む構造からなっているので、個々の電池セルの作動状態を確認して制御することが要求される。例えば、各電池セルの電圧、温度などの物理的作動状態を検出することによって、最適な作動状態及び安全性を確保することが必要である。このような物理的作動状態の確認は、測定対象である電池セルの制御部に電圧測定のためのワイヤなどの接続部材をそれぞれ連結する構成、測定対象である電池セルの外面または隣近に温度センサーを設置し、これらの検出信号を接続部材を用いてそれぞれ制御部に連結する構成で達成される。
【０００８】
一方、電池モジュールの単位電池としてリチウム二次電池を使用する場合、電池モジュールの安全性の問題はより慎重に考慮されなければならない。リチウム二次電池は、リチウムイオンが負極で吸蔵及び放出される過程で相対的に大きな体積変化を経験するようになる。すなわち、リチウム二次電池は、反復的な充放電過程で膨張及び収縮を繰り返すようになるが、このような膨張及び収縮過程で内部抵抗が増加し、電池の性能が大きく減少するだけでなく、電解液の分解によるガスの発生によって電池ケースが分離されながら電解液が漏れ、火災がもたらされたり、または爆発に至る場合が発生し得る。さらに、一部の電池セルで誘発された発火または爆発は、他の電池セルに連続的に伝達され、深刻な状態をもたらし得る。
【０００９】
したがって、このような問題を考慮すると、リチウム二次電池を単位電池として使用する中大型電池モジュールでは、各単位電池の作動状態を確認することが必要であり、一部の先行技術では、このような作動状態変化を示す表示部としてＬＥＤ素子を使用する技術を開示している。
【００１０】
しかし、電池セルの作動状態変化を表示するためにＬＥＤ素子を使用する場合、光表示部のカバーが光損失を起こし、ＬＥＤ自体の直進性によって光拡散が容易でないので、肉眼での識別が難しいという問題を有している。また、ＬＥＤ素子の光拡散のために別途の光拡散フィルム処理をしたり、別途のランプを構成することによってＬＥＤ素子を露出させる場合、追加工程が発生し、部品の増加及び美観上の不利などの短所をもたらすようになる。
【００１１】
また、電池モジュールが装着されるデバイスの構造的特性を考慮して、コンパクトで且つ構造的安定性に優れた電池モジュールに対する必要性が高い。
【００１２】
したがって、このような問題と必要性を解決及び充足できる技術に対する必要性が非常に高い実情にある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、前記のような従来技術の問題と過去から要請されてきた技術的課題を解決することを目的とする。
【００１４】
すなわち、本発明の目的は、電池モジュールの一側面にＬＥＤ素子の光透過のための窓が形成されており、保護回路基板全体を取り囲みながら電池モジュールの一側面に装着されるカバープレートと、前記ＬＥＤ素子の光を発散させるためにカバープレートの窓に対応するカバープレートの内側に装着される透光性ＬＥＤカバーとを備えることによって、ＬＥＤ素子の光を効果的に拡散させ、肉眼での識別が容易であり、完全な遮蔽機能を付与し、ＰＣＢからの直接的な光発生が可能な電池モジュールを提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、ＬＥＤ素子に光拡散フィルムなどを付着したり、別途のランプを構成することによってＬＥＤ素子を露出させる追加工程が必要でないので、電池モジュールの製造工程を単純化できる電池モジュールを提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的は、前記のような目的を達成すると共に、構造的安定性に優れ、コンパクトな構造の電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような目的を達成するための本発明に係る電池モジュールは、二つ以上の電池セルを含んでいる電池モジュールであって、
前記電池モジュールの一側面に装着され、電池モジュールと電気的に連結される保護回路基板；
前記保護回路基板上に装着され、電池セルの作動状態変化を表示する一つ以上のＬＥＤ素子；
前記ＬＥＤ素子の光透過のための窓が形成されており、保護回路基板全体を取り囲みながら電池モジュールの一側面に装着されるカバープレート；及び
前記ＬＥＤ素子の光を発散させるためにカバープレートの窓に対応するカバープレートの内側に装着される透光性ＬＥＤカバー；
を含む構造で構成されている。
【００１８】
すなわち、本発明は、電池モジュールの一側面にＬＥＤ素子の光透過のための窓が形成されており、保護回路基板全体を取り囲みながら電池モジュールの一側面に装着されるカバープレートと、前記ＬＥＤ素子の光を発散させるためにカバープレートの窓に対応するカバープレートの内側に装着される透光性ＬＥＤカバーとを備えることによって、ＬＥＤ素子の光を効果的に拡散させ、肉眼での識別が容易であり、完全な遮蔽機能を付与し、ＰＣＢからの直接的な光発生が可能な電池モジュールを提供することが可能である。
【００１９】
本発明に係る電池セルは、例えば、板状型電池セルであってもよく、角形の電池ケースに前記電池セルが装着されている構造の角形電池であってもよい。このような角形電池は、前記電池セルの角形電池ケースに挿入した後、電池ケースの開放上端に突出型負極端子が形成されているトップキャップを結合し、電解液をトップキャップに形成されている電解液注入口を介して注入することによって製造することができる。
【００２０】
また、本発明に係る電池セルが、樹脂層及び金属層を含むラミネートシートのパウチ型電池ケースを使用する二次電池にも使用され得ることは当然である。
【００２１】
本発明に係る電池セルは、リチウム含有電解液が電極組立体に含浸されているリチウムイオン二次電池、リチウム含有電解液がゲルの形態で電極組立体に含浸されているリチウムイオンポリマー電池などのリチウム二次電池に好ましく適用することができる。
【００２２】
一般に、リチウム二次電池は、正極、負極、分離膜、及びリチウム塩含有非水電解液で構成されている。
【００２３】
前記正極は、例えば、正極集電体上に正極活物質、導電材及びバインダーの混合物を塗布した後、これを乾燥させることによって製造され、必要に応じては、前記混合物に充填剤をさらに添加することもある。
【００２４】
前記正極活物質は、リチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ２）、リチウムニッケル酸化物（ＬｉＮｉＯ２）などの層状化合物や１またはそれ以上の転移金属に置換された化合物；化学式Ｌｉ１＋ｘＭｎ２−ｘＯ４（ここで、ｘは、０〜０．３３である）、ＬｉＭｎＯ３、ＬｉＭｎ２Ｏ３、ＬｉＭｎＯ２などのリチウムマンガン酸化物；リチウム銅酸化物（Ｌｉ２ＣｕＯ２）；ＬｉＶ３Ｏ８、ＬｉＦｅ３Ｏ４、Ｖ２Ｏ５、Ｃｕ２Ｖ２Ｏ７などのバナジウム酸化物；化学式ＬｉＮｉ１−ｘＭｘＯ２（ここで、Ｍ＝Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、ＢまたはＧａで、ｘ＝０．０１〜０．３である）で表現されるＮｉサイト型リチウムニッケル酸化物；化学式ＬｉＭｎ２−ｘＭｘＯ２（ここで、Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、ＺｎまたはＴａで、ｘ＝０．０１〜０．１である）またはＬｉ２Ｍｎ３ＭＯ８（ここで、Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｕまたはＺｎである）で表現されるリチウムマンガン複合酸化物；化学式のＬｉの一部がアルカリ土金属イオンに置換されたＬｉＭｎ２Ｏ４；ジスルフィド化合物；Ｆｅ２（ＭｏＯ４）３などを挙げることができるが、これらのみに限定されることはない。
【００２５】
前記導電材は、通常、正極活物質を含む混合物の全体重量を基準にして１重量％〜３０重量％で添加される。このような導電材は、当該電池に化学的変化を誘発しないと共に、導電性を有するものであれば特別に制限されなく、前記導電材としては、例えば、天然黒鉛や人造黒鉛などの黒鉛；カーボンブラック、アセチレンブラック、ケチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サマーブラックなどのカーボンブラック；炭素繊維や金属繊維などの導電性繊維；フッ化カーボン、アルミニウム、ニッケル粉末などの金属粉末；酸化亜鉛、チタン酸カリウムなどの導電性ウィスカー；酸化チタンなどの導電性金属酸化物；ポリフェニレン誘導体などの導電性素材などを使用することができる。
【００２６】
前記バインダーは、活物質と導電材などの結合と集電体に対する活物質の結合を助ける成分であって、通常、正極活物質を含む混合物の全体重量を基準にして１重量％〜３０重量％で添加される。このようなバインダーの例としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、澱粉、ヒドロキシプロピルセルロース、再生セルロース、ポリビニルピロリドン、テトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン―プロピレン―ジエンテルポリマー（ＥＰＤＭ）、スルホン化ＥＰＤＭ、スチレンブチレンゴム、フッ素ゴム、多様な共重合体などを挙げることができる。
【００２７】
前記充填剤は、正極の膨張を抑制する成分として選択的に使用され、当該電池に化学的変化を誘発しないと共に、繊維状の材料であれば特別に制限されなく、前記充填剤としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレィン系重合体；ガラス繊維、炭素繊維などの繊維状物質が使用される。
【００２８】
前記負極は、負極集電体上に負極活物質を塗布、乾燥させることによって製作され、必要に応じて、上述した各成分を選択的にさらに含むことができる。
【００２９】
前記負極活物質としては、例えば、難黒鉛化炭素、黒鉛系炭素などの炭素；ＬｉｘＦｅ２Ｏ３（０≦ｘ≦１）、ＬｉｘＷＯ２（０≦ｘ≦１）、ＳｎｘＭｅ１−ｘＭｅ’ｙＯｚ（Ｍｅ：Ｍｎ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｇｅ；Ｍｅ’：Ａｌ、Ｂ、Ｐ、Ｓｉ、周期律表の１族、２族、３族元素、ハロゲン；０＜ｘ≦１；１≦ｙ≦３；１≦ｚ≦８）などの金属複合酸化物；リチウム金属；リチウム合金；ケイ素系合金；スズ系合金；ＳｎＯ、ＳｎＯ２、ＰｂＯ、ＰｂＯ２、Ｐｂ２Ｏ３、Ｐｂ３Ｏ４、Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ４、Ｓｂ２Ｏ５、ＧｅＯ、ＧｅＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ４、及びＢｉ２Ｏ５などの金属酸化物；ポリアセチレンなどの導電性高分子；Ｌｉ―Ｃｏ―Ｎｉ系材料などを使用することができる。
【００３０】
前記分離膜は、正極と負極との間に介在し、前記分離膜としては、高いイオン透過度と機械的強度を有する絶縁性の薄膜が使用される。分離膜の気孔直径は、一般に０．０１μｍ〜１０μｍで、厚さは一般に５μｍ〜３００μｍである。このような分離膜としては、例えば、耐化学性及び疎水性のポリプロピレンなどのオレフィン系ポリマー；ガラス繊維またはポリエチレンなどからなるシートや不織布などが使用される。電解質としてポリマーなどの固体電解質が使用される場合は、固体電解質が分離膜としての機能を兼ねることもできる。
【００３１】
リチウム塩含有非水系電解液は、極性有機電解液及びリチウム塩からなっている。電解液としては、非水系液体電解液、有機固体電解質、無機固体電解質などが使用される。
【００３２】
前記非水系液体電解液としては、例えば、Ｎ―メチル―２―ピロリジノン、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、γ―ブチロラクトン、１，２―ジメトキシエタン、テトラヒドロキシフラン（franc）、２―メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、１，３―ジオキソラン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキソラン、アセトニトリル、ニトロメタン、ギ酸メチル、酢酸メチル、リン酸トリエステル、トリメトキシメタン、ジオキソラン誘導体、スルホラン、メチルスルホラン、１，３―ジメチル―２―イミダゾリジノン、プロピレンカーボネート誘導体、テトラヒドロフラン誘導体、エーテル、ピロピオン酸メチル、プロピオン酸エチルなどの非プロトン性有機溶媒を使用することができる。
【００３３】
前記有機固体電解質としては、例えば、ポリエチレン誘導体、ポリエチレンオキシド誘導体、ポリプロピレンオキシド誘導体、リン酸エステルポリマー、ポリエジテーションリシン（agitation lysine）、ポリエステルスルフィド、ポリビニルアルコール、ポリフッ化ビニリデン、イオン性解離基を含む重合体などを使用することができる。
【００３４】
前記無機固体電解質としては、例えば、Ｌｉ３Ｎ、ＬｉＩ、Ｌｉ５ＮＩ２、Ｌｉ３Ｎ−ＬｉＩ−ＬｉＯＨ、ＬｉＳｉＯ４、ＬｉＳｉＯ４−ＬｉＩ−ＬｉＯＨ、Ｌｉ２ＳｉＳ３、Ｌｉ４ＳｉＯ４、Ｌｉ４ＳｉＯ４−ＬｉＩ−ＬｉＯＨ、Ｌｉ３ＰＯ４−Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２などのＬｉの窒化物、ハロゲン化物、硫酸塩などを使用することができる。
【００３５】
前記リチウム塩は、前記非水系電解質に溶解されやすい物質であって、前記リチウム塩としては、例えば、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢ１０Ｃｌ１０、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｌＣｌ４、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、（ＣＦ３ＳＯ２）２ＮＬｉ、クロロボランリチウム、低級脂肪族カルボン酸リチウム、４フェニルホウ酸リチウム、イミドなどを使用することができる。
【００３６】
また、非水系電解液には、充放電特性、難燃性などの改善を目的にして、例えば、ピリジン、トリエチルホスファイト、トリエタノールアミン、環状エーテル、エチレンジアミン、ｎ―グリム（glyme）、ヘキサリン酸トリアミド、ニトロベンゼン誘導体、硫黄、キノンイミン染料、Ｎ―置換オキサゾリジノン、Ｎ，Ｎ−置換イミダゾリジン、エチレングリコールジアルキルエーテル、アンモニウム塩、ピロール、２−メトキシエタノール、三塩化アルミニウムなどが添加されることもある。場合に応じて、 非水系電解液には、不燃性を付与するために四塩化炭素、三フッ化エチレンなどのハロゲン含有溶媒をさらに含ませることもでき、高温保存特性を向上させるために二酸化炭素ガスをさらに含ませることもできる。
【００３７】
一方、前記保護回路基板上に装着されるＬＥＤ素子は、電池セルの作動状態変化を表示し、具体的には、電池セルの充電及び放電状態、電池セルの温度変化または電池セルの体積変化による非正常的な作動状態、及び電池セルの容量からなる群から選ばれる一つ以上であり得る。
【００３８】
このようなＬＥＤ素子は、光表示部のカバーが光損失を起こし、ＬＥＤ自体の直進性によって光拡散が容易でないので肉眼での識別が難しいという問題を有しているが、本発明に係るＬＥＤカバーは、乱反射透過のための導光板を含んでいるので、前記の問題を解決することができる。
【００３９】
一つの具体的な例において、前記導光板は、乱反射を誘導するために凹凸が繰り返される一般的な形状であれば特別に制限されなく、透過光が屈折及び散乱されるように凹凸形状の面を含んでいることが好ましく、透光性プラスチック素材からなっていることが好ましい。
【００４０】
したがって、本発明に係る電池モジュールは、前記の透光性ＬＥＤカバーを装着することによって、ＬＥＤ素子から発散される光が透光性ＬＥＤカバーを介して透過されながら散乱及び拡散され、肉眼での識別を容易にすることができる。
【００４１】
一方、本発明に係る電池モジュールは、完全な遮蔽機能を付与するために、カバープレートが保護回路基板全体を取り囲みながら電池モジュールの一側面に装着される構造からなっている。
【００４２】
一つの具体的な例において、前記カバープレートは、保護回路基板及びＬＥＤカバーと共に固定できるようにカバープレートの内側中央に結合部が形成されている構造であり得る。
【００４３】
したがって、保護回路基板は、カバープレートの内側中央に載せられて固定されると同時に、カバープレート上に形成された光透過のための窓を介して外部にＬＥＤ素子の光を発散させることができる。
【００４４】
また、前記カバープレートは、外面に外装用カバーがさらに装着されている構造からなり得る。このような外装用カバーにより、電池モジュールの外観を形成することができ、完全な遮蔽機能を付与することができる。
【００４５】
他の具体的な例において、前記電池モジュールは、各電極端子が一側方向に整列された状態で各電池セルが上面に搭載される各収納部を含んでおり、外周面に上向きに折り曲げられた構造の側壁が形成されているベースプレート（base plate）と、電池セルの電極端子を基準にして両側に下向きに折り曲げられた側壁を含んでおり、ベースプレート上に固定されて電池モジュールの上面を形成する上部カバープレート（upper cover plate）とを含んでいる構造からなり得る。
【００４６】
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）を経由して固定される構造であり得る。
【００４７】
具体的に、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、このとき、溶接方式で結合されることが好ましく、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得る。
【００４８】
前記ブラケットと前記上部カバープレートとの締結方式は、上部カバープレートの自体弾性変形を用いた方式であることが好ましく、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サイズ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り得る。
【００４９】
前記突出部及び湾入部は、互いに対応する位置に締結口を含んでいることが好ましく、前記締結口を介して締結部材で互いに締結・固定され得る。
【００５０】
したがって、上部カバープレートは、自体弾性によってブラケットに容易に載せることができ、これを通じて締結組立工程をさらに容易に行うことができ、保護回路基板及びＬＥＤカバーと共に固定されているカバープレートと堅固且つ安定的に固定され得る。
【００５１】
また、本発明は、前記の電池モジュールを含む電池パックを提供し、前記電池パックを電源として含むデバイスを提供する。
【００５２】
本発明の電池モジュールは、それ自体で構造的安定性に優れ、非常にコンパクトな構造を有する。したがって、このような電池モジュールを含む電池パックは、装着空間が小さく、外力に対しても安全性が要求される多様なデバイスに適用され得る。
【００５３】
前記デバイスは、例えば、パワーツール（power tool）；電気車（Electric Vehicle:EV）、ハイブリッド電気車（Hybrid Electric Vehicle:HEV）、及びプラグインハイブリッド電気車（Plug-in Hybrid Electric Vehicle:PHEV）からなる群から選ばれた電気車；Ｅ−バイク（E-bike）；Ｅ−スクーター（E-scooter）；電気ゴルフカート（electric golf cart）；及び電力貯蔵装置として好ましく使用できるが、適用範囲がこれらのみに限定されることはない。
【発明の効果】
【００５４】
以上説明したように、本発明に係る電池モジュールは、ＬＥＤ素子の光を効果的に拡散させ、肉眼での識別が容易であり、完全な遮蔽機能を付与し、ＰＣＢからの直接的な光発生が可能であり、構造的安定性に優れるながらもコンパクトな構造を有する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一つの実施例に係る電池モジュールの模式図である。
【図２】図１の電池モジュールの側面に結合されるカバープレートの分解斜視図である。
【図３】本発明の一つの実施例に係るカバープレートに対する模式図である。
【図４】本発明の一つの実施例に係るＬＥＤカバー及び保護回路基板に対する断面図である。
【図５】本発明の一つの実施例に係るＬＥＤカバーの平面図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る電池モジュールの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
以下では、本発明の実施例を図面を参照して説明するが、これは、本発明のより容易な理解のためのものであって、本発明の範疇がそれによって限定されることはない。
【００５７】
図１は、本発明の一つの実施例に係る電池モジュールの模式図で、図２は、図１の電池モジュールの側面に結合されるカバープレートの分解斜視図である。
【００５８】
これら図面を参照すると、電池モジュール１００の一側面に装着され、電池モジュールと電気的に連結される保護回路基板２１０と、前記保護回路基板２１０上に装着され、電池セルの作動状態変化を表示するＬＥＤ素子（図示せず）と、前記ＬＥＤ素子の光透過のための窓１１０が形成されており、保護回路基板２１０全体を取り囲みながら電池モジュール１００の一側面に装着されるカバープレート２００と、前記ＬＥＤ素子の光を発散させるためにカバープレートの窓１１０に対応するカバープレート２００の内側に装着される透光性ＬＥＤカバー２２０とを含んでいる。カバープレート２００の外面には外装用カバー２３０が装着されている。
【００５９】
図３は、本発明の一つの実施例に係るカバープレートに対する模式図である。
【００６０】
図３を参照すると、カバープレート２００においては、保護回路基板２１０及びＬＥＤカバー２２０を共に固定できるようにカバープレート２００の内側中央に結合部が形成され、保護回路基板２１０及びＬＥＤカバー２２０が同時に固定される。このように固定された保護回路基板２１０及びＬＥＤカバー２２０は、外部の衝撃または内部電池セルの変形による外部への離脱または回転などを防止できるので、組立工程で効率性増大効果を達成することができる。
【００６１】
図４は、本発明の一つの実施例に係るＬＥＤカバー及び保護回路基板に対する断面図で、図５は、本発明の一つの実施例に係るＬＥＤカバーの平面図である。
【００６２】
まず、図４を参照すると、保護回路基板２１０上には電池セルの作動状態変化を表示するＬＥＤ素子２１１が装着されており、このＬＥＤ素子２１１は、電池セルの充電及び放電状態、電池セルの温度変化または電池セルの体積変化による非正常的な作動状態、電池セルの容量などの情報を表示する。
【００６３】
上述したように、ＬＥＤ素子２１１は、カバープレートの窓１１０などによって光損失を起こし、ＬＥＤ自体の直進性によって光拡散が容易でないので肉眼での識別が難しいという問題を有しているが、これを解決するために、ＬＥＤ素子２１１の光を発散させるための透光性ＬＥＤカバー２２０が装着される。
【００６４】
次に、図５を参照すると、ＬＥＤカバー２２０は、乱反射透過のための導光板２３０を含む構造からなっており、導光板２３０は、透過光が屈折及び散乱されるように凹凸形状の面を含んでおり、透光性プラスチック素材からなっている。
【００６５】
このような凹凸形状の面は、ＬＥＤ素子２１１から発散される光が凹凸形状の面を含んでいる導光板２３０を介して透過されながら散乱及び拡散されることによって、肉眼での識別を容易にすることができる
【００６６】
図６は、本発明の他の実施例に係る電池モジュールの斜視図である。
【００６７】
図６を参照すると、上部カバープレート５００は、下向きに折り曲げられた側壁５１０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。
【００６８】
具体的に、上部カバープレート５００には、ブラケット４００に形成されている各湾入部に対応する各突出部５１１、５１２、５１３を含んでいる。これら各突出部５１１、５１２、５１３は、各湾入部の締結口とボルトによって締結され得る各締結口（図示せず）をそれぞれ含む。
【００６９】
上部カバープレート５００とブラケット４００の締結方式は、上部カバープレート５００の弾性変形を用いており、上部カバープレート５００を自体弾性によってブラケット４００に容易に正位置に載せられる締結方式であるので、これを通じて締結組立工程をより容易にすることができる。
【００７０】
また、上部カバープレート５００は、外部表面に自体剛性向上のための補強ビード５２０が形成されており、外周面の縁部に沿って多数の通風口５３０が形成されている。
【００７１】
したがって、前記の電池モジュールの一側面に本発明に係るカバープレートが装着されるので、これを通じて締結組立工程をより容易にすることができ、保護回路基板及びＬＥＤカバーと共に固定されているカバープレートが堅固且つ安定的に固定され得る。
【００７２】
本発明の属した分野で通常の知識を有する者であれば、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を行うことが可能であろう。
【符号の説明】
【００７３】
１００  電池モジュール
１１０  窓
２００  カバープレート
２１０  保護回路基板
２１１  ＬＥＤ素子
２２０  ＬＥＤカバー
２３０  外装用カバー
３００  ベースプレート
４００  ブラケット
５００  上部カバープレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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