(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側端部に電極端子が形成されている板状の電池セルが２つ以上積層されており、電極端子が位置する面の幅が、両面の幅及び高さよりも相対的に小さい直方体構造を有する電池セル積層体と、
前記電池セル積層体の６面のうち相対的に大きい面積の両面及び電極端子が位置する面の対向面を取り囲むように折れ曲がっており、充放電時に電池セルから発生した熱を放出する熱伝導性素材からなる第１モジュールケースと、
前記電池セル積層体において前記両面に隣接する側面及び電極端子が位置する面を取り囲むように折れ曲がっており、前記第１モジュールケースと締結され、電池セルの電極端子が外部に突出するための貫通溝が形成されており、電気絶縁性素材からなる第２モジュールケースと、
を含んでおり、
前記板状の電池セルは、樹脂層と金属層を含むラミネートシートの電池ケースに、正極、負極、及び前記正極と負極との間に介在した分離膜の構造の電極組立体を装着した後、収納部の外周面を熱融着したパウチ型電池セルであることを特徴とする、電池モジュール。
【請求項２】
前記板状の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３】
前記電池セルは並列接続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４】
前記電池セル積層体において、各電池セル間の界面に軟質の弾性材質のパッドがさらに介在し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５】
前記パッドはポリウレタン素材またはシリコン素材であることを特徴とする、請求項４に記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記第１モジュールケースは熱伝導性金属板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７】
前記第１モジュールケースは、熱伝導性金属板材を電池セル積層体の平面上の大きさに対応する大きさに切断した後、折り曲げて、垂直断面視で
【数１】
0006014752.tif 000006
字状にプレス成形（press molding）して作製されることを特徴とする、請求項６に記載の電池モジュール。
【請求項８】
前記第２モジュールケースは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９】
前記第２モジュールケースにおいて電池セル積層体の電極端子が位置する面には、前記電極端子が電気的に接続される外部入出力端子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１０】
前記外部入出力端子は２つのターミナルボルト（terminal bolt）であることを特徴とする、請求項９に記載の電池モジュール。
【請求項１１】
前記ターミナルボルトに対して電池セルの電極端子を電気的に接続するためのバスバーが、第２モジュールケース上にさらに装着されていることを特徴とする、請求項１０に記載の電池モジュール。
【請求項１２】
前記バスバーは‘Ｉ’字状のバスバー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。
【請求項１３】
前記バスバーは、ターミナルボルトに装着されるための貫通口が形成されているヘッドと、前記ヘッドから延びている板状の本体とからなることを特徴とする、請求項１２に記載の電池モジュール。
【請求項１４】
前記バスバーは、電池セル積層体の電極端子が位置する第２モジュールケースの面に載置された状態でターミナルボルトに締め付けられて、電極端子と電気的に結合されることを特徴とする、請求項１３に記載の電池モジュール。
【請求項１５】
前記バスバーと電極端子との結合は、上向きに突出した電極端子を直角に折り曲げてバスバーの板状の本体に接触させた後、達成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。
【請求項１６】
前記第１モジュールケースと第２モジュールケースとは締り嵌め（interference fit）により締結され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１７】
前記第１モジュールケースの両面のそれぞれの４個の辺のうち第２モジュールケースと接触される３個の辺に形成された段差部と、
前記第２モジュールケースの第１モジュールケースと接触される３個の辺の内部に形成された突起部と、
を含んでいることを特徴とする、請求項１６に記載の電池モジュール。
【請求項１８】
前記電池セル積層体と第１モジュールケースとの界面には熱伝導媒体が介在し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１９】
前記熱伝導媒体は、放熱グリース（thermally conductive grease）、放熱エポキシ系接着剤（thermally conductive epoxy-based bond）、放熱シリコンパッド（thermally conductive silicone pad）、放熱接着テープ（thermally conductive adhesive tape）及び黒鉛シート（graphite sheet）からなる群から選択される１つ以上であることを特徴と
する、請求項１８に記載の電池モジュール。
【請求項２０】
請求項１に記載の電池モジュールが１つ以上パックケースに装着されていることを特徴とする、電池パック。
【請求項２１】
請求項２０に記載の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２２】
前記デバイスは、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または電力貯蔵装置であることを特徴とする、請求項２１に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記２つのターミナルボルトは、前記２つのターミナルボルトと前記第２モジュールケースとの間の結合のための追加的な部材なしで、前記第２モジュールケースに装着されることを特徴とする、請求項１０に記載の電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安定性が向上した構造及び高い冷却効率性を有する電池モジュールに係り、より詳細には、一側端部に電極端子が形成されている板状の電池セルが２つ以上積層されており、電極端子が位置する面の幅が、両面の幅及び高さよりも相対的に小さい直方体構造を有する電池セル積層体と；前記電池セル積層体の６面のうち相対的に大きい面積の両面及び電極端子が位置する面の対向面を取り囲むように折れ曲がっており、充放電時に電池セルから発生した熱を放出する熱伝導性素材からなる第１モジュールケースと；前記電池セル積層体において前記両面に隣接する側面及び電極端子が位置する面を取り囲むように折れ曲がっており、前記第１モジュールケースと締結され、電池セルの電極端子が外部に突出するための貫通溝が形成されており、電気絶縁性素材からなる第２モジュールケースと；を含んでいることを特徴とする電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、充放電可能な二次電池は、ワイヤレスモバイル機器のエネルギー源として広範囲に使用されている。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（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（Ｐｌｕｇ−Ｉｎ  ＨＥＶ）などの動力源としても注目されている。
【０００３】
小型モバイル機器には、デバイス１台当たり１つ、または２乃至４つの電池セルが使用される一方、自動車などのような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接続した中大型電池モジュールが使用される。
【０００４】
中大型電池モジュールは、可能な限り小さい大きさ及び重量で製造されることが好ましいので、高い集積度で充積することができ、容量に比べて重量の小さい角形電池、パウチ型電池などが中大型電池モジュールの電池セル（単位電池）として主に使用されている。特に、アルミニウムラミネートシートなどを外装部材として使用するパウチ型電池は、重量が小さく、製造コストが低く、形状の変形が容易であるという利点により、最近多くの関心を集めている。
【０００５】
一方、ドイツ自動車産業協会（ＶＤＡ）で標準化として定めたリチウム二次電池セルのドイツ工業規格（ＤＩＮ）が直方体状の角形電池セルを採択しており、世界的にも標準化された角形電池セルを製品に適用しようとする事例が増加している趨勢である。
【０００６】
したがって、缶（can）タイプの電池セルとは異なり、アルミニウムラミネートシートなどを外装部材として使用するパウチ型電池は、前記標準化サイズに合せるための直方体構造の堅固な（rigid）形状を維持することが困難であるため、パウチ型電池の外面を取り囲む堅固な部品がさらに必要である。
【０００７】
図１には、従来の代表的な電池セルの斜視図が模式的に示されている。
【０００８】
図１を参照すると、電池セル１０は、電極タブ１１，１２が一側端部に形成されている板状の電池セル１０である。具体的に、板状の電池セル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）が内蔵されている構造であり、通常、これをパウチ型電池セル１０と呼ぶ。
【０００９】
また、パウチ型ケース１３は、樹脂層及び金属箔層を含むラミネート構造からなっているので、シール部１４に熱と圧力を加えて樹脂層を相互融着させて貼り合わせることができ、場合によっては、接着剤を用いて貼り合わせてもよい。
【００１０】
しかし、外装材１４自体が優れた機械的剛性を有していないため、安定した構造の電池モジュールを製造するために、一般に、電池セル（単位電池）をカートリッジなどのパックケースに装着して電池モジュールを製造している。しかし、中大型電池モジュールが装着される装置または車両などには一般的に装着空間が限定的であるため、カートリッジのようなパックケースの使用により電池モジュールの大きさが大きくなる場合には、低い空間活用度の問題が生じる。また、電池セルの低い機械的剛性は充放電時に電池セルの反復的な膨張及び収縮につながり、それによって、熱融着部位が分離される場合も発生する。
【００１１】
したがって、機械的剛性に優れていないパウチ型電池セルの短所を克服することができ、直方体構造の堅固な形状の標準サイズの角形電池セル構造を容易に達成することができる電池モジュールに対する必要性が高い実情である。
【００１２】
一方、このような中大型電池モジュールを構成する電池セルは、充放電可能な二次電池で構成されているので、このような高出力大容量二次電池は充放電過程で多量の熱を発生させる。特に、前記電池モジュールに広く使用されるパウチ型電池のラミネートシートは、熱伝導性の低い高分子物質で表面がコーティングされているので、電池セル全体の温度を効果的に冷却させることが難しい実情である。
【００１３】
充放電過程で発生した電池モジュールの熱が効果的に除去されないと、熱蓄積が発生し、結果的に電池モジュールの劣化を促進し、場合によっては、発火または爆発を誘発することがある。したがって、高出力大容量の電池である車両用電池パックには、それに内蔵されている電池セルを冷却させる冷却システムが必要である。
【００１４】
中大型電池パックに装着される電池モジュールは、一般に、多数の電池セルを高い密集度で積層する方法で製造し、充放電時に発生した熱を除去できるように、隣接する電池セルを一定の間隔で離隔させて積層する。例えば、電池セル自体を別途の部材なしに所定の間隔で離隔させながら順次積層するか、または機械的剛性が低い電池セルの場合に、１つ又は２つ以上の組み合わせでカートリッジなどに内蔵し、このようなカートリッジを多数積層して電池モジュールを構成することができる。積層された電池セル間または電池モジュール間には、蓄積される熱を効果的に除去できるように、冷媒の流路が電池セル間または電池モジュール間に形成される構造からなる。
【００１５】
しかし、このような構造は、多数の電池セルに対応して多数の冷媒流路を確保しなければならないため、電池モジュール全体の大きさが大きくなるという問題を有している。
【００１６】
また、電池モジュールの大きさを考慮して、多くの電池セルを積層するほど相対的に狭い間隔の冷媒流路を形成することになり、これによって、冷却構造の設計が複雑となるという問題が生じる。すなわち、冷媒の流入口に比べて相対的に狭い間隔の冷媒流路は、高い圧力損失を誘発することになり、冷媒の流入口及び排出口の形状と位置などを設計するのに多くの困難がある。また、このような圧力損失を防止するためにファンがさらに設置されることもあるので、電力消耗及びファンの騷音、空間などのように設計上の制約が生じ得る。
【００１７】
さらに、冷却構造の構成時に使用される部材間に存在する熱伝導抵抗により、設計時に意図した冷却効率性が得られない場合がよく発生する。
【００１８】
したがって、従来の硬い缶タイプの電池セル構造よりも向上した安全性（safety）及び安定性（stability）を有し、従来のパウチ型電池セルを活用して標準サイズの角形電池セル構造を容易に達成することができ、優れた冷却効率性を達成することができる電池モジュールに対する必要性が高い実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、上記のような従来技術の問題点及び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。
【００２０】
本発明の目的は、電極端子が位置する面の幅が、両面の幅及び高さよりも相対的に小さい直方体構造を有する電池セル積層体を、充放電時に電池セルから発生した熱を放出する熱伝導性素材からなる第１モジュールケース及び電気絶縁性素材からなる第２モジュールケースに収納固定することによって、追加的な部品を必要としないようにして、簡単な組立手順によって生産工程の効率性を向上させるようにし、標準サイズの角形電池モジュール構造を顧客の要求に迅速に対応して提供することにある。
【００２１】
本発明の他の目的は、前記第１モジュールケース及び第２モジュールケースを適用した角形電池モジュール構造において、第１モジュールケースが電池セルから発生した熱を放出する熱伝導性素材で構成されるようにして、従来の電池モジュール構造よりも容易な冷却設計が可能であり、パウチの柔軟な材質的特性を含む電池セル積層体を活用して角形電池モジュール構造を構成するようにして、従来の硬い缶タイプの電池セル構造よりも向上した安全性及び安定性を有する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】
【００２２】
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、
一側端部に電極端子が形成されている板状の電池セルが２つ以上積層されており、電極端子が位置する面の幅が、両面の幅及び高さよりも相対的に小さい直方体構造を有する電池セル積層体と、
前記電池セル積層体の６面のうち相対的に大きい面積の両面及び電極端子が位置する面の対向面を取り囲むように折れ曲がっており、充放電時に電池セルから発生した熱を放出する熱伝導性素材からなる第１モジュールケースと、
前記電池セル積層体において前記両面に隣接する側面及び電極端子が位置する面を取り囲むように折れ曲がっており、前記第１モジュールケースと締結され、電池セルの電極端子が外部に突出するための貫通溝が形成されており、電気絶縁性素材からなる第２モジュールケースと、
を含んでいる構造からなっている。
【００２３】
前記板状の電池セルは、例えば、樹脂層と金属層を含むラミネートシートの電池ケースに、正極、負極、及び前記正極と負極との間に介在した分離膜の構造の電極組立体を装着した後、収納部の外周面を熱融着したパウチ型電池セルであってもよい。
【００２４】
また、前記板状の電池セルは、電池モジュールの構成のために積層されたときに全体の大きさを最小化できるように、好ましくは、薄い厚さ、相対的に広い幅及び長さを有するリチウム二次電池であってもよい。
【００２５】
上述したように、缶（can）タイプの電池セルとは異なり、アルミニウムラミネートシートなどを外装部材として使用するパウチ型電池は、前記標準化サイズに合せるための直方体構造の堅固な（rigid）形状を維持することが困難であるため、パウチ型電池の外面を取り囲む堅固な部品がさらに必要である。
【００２６】
したがって、本発明の電池モジュールは、パウチ型電池の外面を取り囲む第１モジュールケース及び第２モジュールケースを含むので、簡単な組立過程によって標準サイズの角形電池モジュール構造を達成することができる。
【００２７】
また、パウチ型電池セルは、硬い缶（can）タイプの電池セルよりも安全な構造的利点を有している。具体的に、パウチ型電池セルは、パウチの柔軟な材質的特性により、過充電、過放電、高温に露出などの原因による電池セルの膨張（swelling）、ガス漏れ（gas vent）、発火（fire）、爆発（explosion）などのリチウム二次電池の安全性問題においてより安全な挙動を示すという利点を有している。
【００２８】
したがって、上記の利点を含んでいるパウチ型電池セルで構成した、本発明に係る標準化された角形電池セル形状の電池モジュールは、缶タイプの角形セルよりも多くの利点を含んでいる。
【００２９】
また、本発明の電池モジュールは、充放電時に電池セルから発生した熱を放出する熱伝導性素材からなる第１モジュールケースを含んでいるので、標準化された角形電池セル構造を達成すると同時に電池セルの冷却効果を達成することができる。したがって、本発明の電池モジュールを含む電池システムを構成する際に、より向上した冷却効率特性の冷却構造を設計することができる。
【００３０】
さらに、標準サイズの角形電池セルの製造工程において、本発明の電池モジュールは、第１モジュールケース及び第２モジュールケースの容易な結合により組立可能な構造であるので、簡単な組立過程によって生産工程の効率性を向上させることができる。
【００３１】
一つの好ましい例において、前記電池セルは並列接続されている構造であってもよい。したがって、このような構造を含む本発明の電池モジュールは、内部に収納する電池セルの個数を適宜変更して並列接続することができるので、所望の電気的容量に対応する電池モジュールを設計及び作製することができる。
【００３２】
一方、前記電池セル積層体は、場合によっては、各電池セル間の界面に軟質の弾性材質のパッドがさらに介在している構造であってもよい。
【００３３】
前記パッドは、電池セル積層体の各電池セルの厚さの変化を吸収して標準サイズを維持することができる軟質の弾性材質の素材であれば特に制限されないが、好ましくは、ポリウレタン素材またはシリコン素材であってもよい。
【００３４】
このような軟質の弾性素材のパッドは、パウチ型電池セルのスウェリングによる厚さの変化を吸収することができ、このような電池セルの厚さの変化にも標準サイズを常に維持できるので、より安定的かつ堅固な電池モジュール構造を達成することができる。
【００３５】
一つの好ましい例において、前記第１モジュールケースの素材は、前記電池セルから発生した熱を吸収して外部に放熱できるように熱伝導率に優れた素材であれば特に制限されないが、好ましくは、熱伝導性金属板材からなる構造であってもよい。
【００３６】
具体的な例において、前記第１モジュールケースは、熱伝導性金属板材を電池セル積層体の平面上の大きさに対応する大きさに切断した後、折り曲げて、垂直断面視で
【００３７】
【数１】
0006014752.tif 000002
字状にプレス成形（press molding）して作製される構造であってもよい。
【００３８】
このような金属素材の第１モジュールケースは、板状の電池セルの側面部に直接接触するので、電池セルから発生した熱を迅速かつ効率的に伝導することができることで、少なくとも一つの単位モジュールに含まれた電池セル間に離隔空間を必要とせず、従来のシステムよりも高い効率性で電池セル積層体の冷却を行うことができるので、電池モジュールの放熱の効率性を極大化することができ、高い集積度で電池セルを積層することができる。
【００３９】
場合によっては、前記電池セル積層体と第１モジュールケースとの界面には熱伝導媒体が介在してもよく、この場合に前記熱伝導媒体は、熱伝導率に優れた熱伝導素材であれば特に制限されないが、好ましくは、放熱グリース（thermally conductive grease）、放熱エポキシ系接着剤（thermally conductive epoxy-based bond）、放熱シリコンパッド（thermally conductive silicone pad）、放熱接着テープ（thermally conductive adhesive tape）及び黒鉛シート（graphite sheet）からなる群から選択される１つ以上であってもよい。
【００４０】
一方、前記電池セルの外装材自体が優れた機械的剛性を有していないため、安定した構造の電池モジュールを製造するために、前記第２モジュールケースは、機械的剛性に優れた電気絶縁性素材で作製され、好ましくは、プラスチック素材で作製されてもよい。これは、モジュールケースの内部に装着された電池セルを外部の機械的衝撃から保護すると同時に、電池セルを電池モジュールに安定的に装着できるようにする。
【００４１】
したがって、機械的剛性に優れた電気絶縁性素材で形成された第２モジュールケースは、内部に収納される電池セル積層体の電極端子部を、外部からの電気的短絡（electric short）または機械的衝撃（mechanical damage）などから容易に保護することができる。
【００４２】
前記第２モジュールケースにおいて電池セル積層体の電極端子が位置する面には、好ましくは、前記電極端子が電気的に接続される外部入出力端子が形成されている構造であってもよい。
【００４３】
具体的に、前記外部入出力端子は、第２モジュールケースの側面、上部または下部に形成されてもよく、このような形成位置は、第２モジュールケースの内部に収納される電池セル積層体の電極端子が位置する面によって左右される。
【００４４】
また、前記外部入出力端子は、２つのターミナルボルト（terminal bolts）であってもよく、具体的に、前記ターミナルボルトは、インサート射出成形（insert injection molding）、多重射出成形（sandwich molding）、溶融コア射出成形（soluble core injection molding）、ガス射出成形（gas-assisted injection molding）、射出圧縮成形（injection compression molding）、発泡射出成形（structural foam injection molding）、多層射出成形（microlayer injection molding）、ライブ−フィード射出成形（live-feed injection molding）、プッシュ−プル射出成形（push-pull injection molding）、及び反応材料の射出成形（injection molding of reactive materials）からなる群から選択される一つの方法により第２モジュールケース上に装着される構造であってもよい。
【００４５】
したがって、ターミナルボルトを上記のような方法により第２モジュールケースに装着できるので、金属素材と絶縁素材との締結に必要な追加的な部材を必要としない。また、追加的な部材の装着による追加的な空間、及び前記追加的な部材の装着のための追加的な工程を必要としないので、電池モジュールの効率的な組立工程を達成できるようにする。
【００４６】
好ましくは、前記ターミナルボルトに対して電池セルの電極端子を電気的に接続するためのバスバーが第２モジュールケース上にさらに装着されてもよく、前記バスバーは、‘Ｉ’字状のバスバー構造であってもよい。
【００４７】
具体的に、前記バスバーは、ターミナルボルトに装着されるための貫通口が形成されているヘッドと、前記ヘッドから延びている板状の本体とからなる構造であってもよい。
【００４８】
また、前記バスバーは、電池セル積層体の電極端子が位置する第２モジュールケースの面に載置された状態でターミナルボルトに締め付けられて、電極端子と電気的に結合される構造であってもよい。
【００４９】
具体的に、前記バスバーと電極端子との結合は、上向きに突出した電極端子を直角に折り曲げてバスバーの板状の本体に接触させた後、接触された電極端子とバスバーをレーザー溶接（laser welding）またはスポット溶接（spot welding）により電気的に結合させて達成される構造であってもよい。
【００５０】
したがって、上記のような方法により、内部に収納された電池セルの電極端子から容易に外部入出力端子を電気的に接続することができる。
【００５１】
また、このような構造のバスバーは、第２モジュールケースの上部に装着されると同時に、電極端子と溶接により結合されるので、より堅固であり、安定した構造の電池モジュールを達成することができる。また、電極端子とバスバーの溶接工程が非常に容易であり、追加的な部材の装着による追加的な空間及び前記追加的な部材の装着のための追加的な工程を必要としないので、前記電池モジュールの効率的な組立工程を達成できるようにする。
【００５２】
一つの好ましい例において、前記第１モジュールケースと第２モジュールケースとは締り嵌め（interference fit）によって締結される構造であってもよい。
【００５３】
また、前記締り嵌めは、好ましくは、前記第１モジュールケースの両面のそれぞれの４個の辺のうち第２モジュールケースと接触される３個の辺に形成された段差部と；前記第２モジュールケースの第１モジュールケースと接触される３個の辺の内部に形成された突起部と；によって達成される構造であってもよい。
【００５４】
このような組立締結方式は、追加的な締結用連結部材を必要としない方式であって、連結部材の装着による追加的な空間及び連結部材の装着のための追加的な工程を必要としないので、電池モジュールのコンパクトな構造及び効率的な組立工程を達成できるようにする。
【００５５】
本発明はまた、前記電池モジュールが１つ以上パックケースに装着されている電池パック、及びこのような電池パックを電源として含むデバイスを提供し、前記デバイスは、具体的に、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または電力貯蔵装置であってもよい。
【００５６】
このようなデバイスの構造及び作製方法は当業界において公知となっているので、本明細書では、それについての詳細な説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る電池セルの斜視図である。
【図２】本発明に係る電池セル積層体の斜視図である。
【図３】本発明に係る第２モジュールケースの斜視図である。
【図４】本発明に係る第１モジュールケースの斜視図である。
【図５】本発明に係る電池モジュールの分解図である。
【図６】本発明に係る電池モジュールの正面図である。
【図７】図６の“Ａ”−“Ａ”線切断面図である。
【図８】図７の“Ｂ”部分の拡大図である。
【図９】本発明に係る電池モジュールにバスバーを装着する姿及び装着した姿を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る電池モジュールにバスバーを装着する姿及び装着した姿を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下、図面を参照して本発明をさらに詳述するが、本発明の範疇がそれに限定されるものではない。
【００５９】
図１及び図２には、本発明に係る電池セル及び電池セル積層体の斜視図が示されている。また、図３及び図４には、本発明に係る第２モジュールケース及び第１モジュールケースの斜視図が示されている。
【００６０】
これら図面を参照すると、電池セル積層体１００は、各電池セル１０の６面のうち相対的に大きい面積の面１３が互いに接触されるように積層されている。このような電池セル積層体１００は、電極端子１１，１２が位置する面の幅ｂが、両面の幅ｗ及び高さｈよりも相対的に小さい直方体構造である。
【００６１】
一方、第２モジュールケース２００は上部２１０及び側面部２２０を含む構造である。
【００６２】
具体的に、第２モジュールケース２００の上部２１０には、電池セル積層体１００の電極端子１１，１２が貫通して外部に露出できるようにスリット（slit）状の貫通口２１１，２１２が形成されている。また、貫通口２１１，２１２を中心に両側端部には、さらに他の電池モジュール（図示せず）または当該電池モジュールが装着されるデバイス（図示せず）の容易な結合及び装着のために装着突起部２１３が形成されている。
【００６３】
また、第２モジュールケース２００の側面部２２０は、内側に電池セル積層体１００のシール部１４を収納及び固定できる構造の収納部２２１を含んでいる。側面部２２０の下端部には、
【００６４】
【数２】
0006014752.tif 000003
字状の湾入部２３０が形成されている。このような湾入部２３０は、第１モジュールケース３００との容易な組み立てのために形成されたもので、以降詳細に説明する。
【００６５】
一方、第１モジュールケース３００は、熱伝導性金属板材を電池セル積層体１００の平面上の大きさ１３に対応する大きさに切断した後、折れ曲がって（３０１）、垂直断面視で
【００６６】
【数３】
0006014752.tif 000004
字状にプレス成形されている。
【００６７】
具体的に、第１モジュールケース３００は、放熱部３１０、下端固定部３２０、側面組立部３３１，３３２及び電池セル収納部３４０を含む構造である。
【００６８】
図５には、本発明に係る電池モジュールの分解図が示されている。
【００６９】
図５を図１乃至図４と共に参照すると、電池セル積層体１００は、第１モジュールケース３００の電池セル収納部３４０に収納７０１された後、第２モジュールケース２００と第１モジュールケース３００との組み立て７０２によって電池モジュールが完成する。
【００７０】
図６には、本発明に係る電池モジュールの正面図が示されている。
【００７１】
図６を図５と共に参照すると、本発明に係る電池モジュールは、内部に電池セル積層体１００を収納し、第１モジュールケース３００及び第２モジュールケース２００の組み立て７０１，７０２によって達成される。このような組み立て７０１，７０２は、第１モジュールケース３００の下端固定部３２０の両側端部に延びて形成された突起部３２１と、第２モジュールケース２００の下端部に形成された
【００７２】
【数４】
0006014752.tif 000005
字状の湾入部２３０との噛み合いによって容易に達成される。
【００７３】
図７には、図６の“Ａ”−“Ａ”線切断面図が示されており、図８には、図７の“Ｂ”部分の拡大図が示されている。
【００７４】
これら図面を参照すると、第１モジュールケース３００及び第２モジュールケース２００は、第１モジュールケース３００の側面組立部３３２と、第２モジュールケース２００の側面部２２０の収納部２２１に形成された固定突起部２２３との締り嵌め（interference fit）によって組み立てられている。
【００７５】
また、電池セル１０の界面には軟質の弾性材質のパッド２０が装着されている。
【００７６】
図９には、本発明に係る電池モジュールにバスバーを装着する姿を示す斜視図が示されている。
【００７７】
図９を図２乃至図４と共に参照すると、第２モジュールケース２００の上部２１０には、ターミナルボルト４１０，４２０がインサート射出成形（insert injection molding）方法により形成されている。また、第１モジュールケース３００及び第２モジュールケース２００によって内部に収納された電池セル積層体１００の電極端子１１，１２は、第２モジュールケース２００の上部２１０に形成されたスリット（slit）状の貫通口２１１，２１２を介して上向きに貫通して露出している。また、バスバー５１０，５２０は、ターミナルボルト４１０，４２０によって第２モジュールケース２００の上部２１０に装着可能なように、‘Ｉ’字状の構造で形成されている。具体的に、バスバー５１０，５２０は、ターミナルボルト４１０，４２０に装着されるための貫通口５１２，５２２が形成されているヘッド５１１，５２１、及びヘッド５１１，５２１から延びている板状の本体５１３，５２３の構造で形成されている。
【００７８】
図１０には、本発明に係る電池モジュールにバスバーが装着された姿を示す斜視図が示されている。
【００７９】
図１０を図９と共に参照すると、バスバー５１０，５２０と電極端子１１，１２との結合は、上向きに突出した電極端子１１，１２を直角に折り曲げてバスバー５１０，５２０の板状の本体５１３，５２３に接触させた後、接触された電極端子１１，１２とバスバー５１０，５２０とをレーザー溶接（laser welding）により電気的に結合している。
【００８０】
以上、本発明の実施例に係る図面を参照して説明したが、本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、上記内容に基づいて本発明の範疇内で様々な応用及び変形を行うことが可能であろう。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上で説明したように、本発明に係る電池モジュールは、従来の電池モジュール構造よりも容易な冷却設計が可能であり、パウチの柔軟な材質的特性を含む電池セル積層体を活用して、角形電池モジュール構造を構成することで、従来の硬い缶タイプの電池セル構造よりも向上した安全性及び安定性を達成することができ、追加的な部品を必要としないようにして、簡単な組立手順によって生産工程の効率性を向上させ、標準サイズの角形電池モジュール構造を顧客の要求に応じて迅速に対応することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１０  電池セル
１１，１２  電極端子
１００  電池セル積層体
２００  第２モジュールケース
３００  第１モジュールケース
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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