(57)【要約】  本明細書に開示される発明は、２つのバッテリーセルを含み、２つのバッテリーセルのそれぞれがユニットセルとしてその上端及び下端で形成された電極端子を有しているバッテリーモジュールの組み立てのためのフレーム部材である。前記フレーム部材は、溝を有する下端フレームであって、前記ユニットセルの下部電極端子が前記溝内に挿入される一方、前記ユニットセルの前記下部電極端子が互いに結合され、前記下端フレームが、前記ユニットセルの下端密封部分が前記下端フレームに取り付けられるように構成される前記下端フレームと、前記ユニットセルの上端密封部分が上端フレームに取り付けられるように構成された上端フレームであって、前記ユニットセルの上部電極端子に接続された外部入出力端子が、前記上端フレームの外側表面から突出する前記上端フレームと、前記下端フレームと前記上端フレームとの間に接続された側部フレームであって、前記ユニットセルの一の側部密封部分が前記側部フレームに取り付けられるように構成される前記側部フレームと、を含んでいる。
2009526361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのバッテリーセルを含み、前記バッテリーセルのそれぞれが、ユニットセルとしてその上端及び下端で形成された電極端子を有しているバッテリーモジュールの組み立てのためのフレーム部材であって、
前記フレーム部材は、
溝を有する下端フレームであって、前記ユニットセルの下部電極端子が前記溝内に挿入される一方、前記ユニットセルの前記下部電極端子が互いに結合され、前記下端フレームが、前記ユニットセルの下端密封部分が前記下端フレームに取り付けられるように構成される前記下端フレームと、
前記ユニットセルの上端密封部分が上端フレームに取り付けられるように構成される上端フレームであって、前記ユニットセルの上部電極端子に接続された外部入出力端子が、前記上端フレームの外側表面から突出する前記上端フレームと、
前記下端フレームと前記上端フレームとの間に接続された側部フレームであって、前記ユニットセルの一の側部密封部分が前記側部フレームに取り付けられるように構成される前記側部フレームと、
を備えていることを特徴とするフレーム部材。
【請求項２】
各前記バッテリーセルが、金属層及び樹脂層を含んでいる積層シートからなるバッテリーケース内に取り付けられた電極アセンブリを有している二次電池であることを特徴とする請求項１に記載のフレーム部材。
【請求項３】
前記上端フレーム又は前記下端フレームには、前記ユニットセルの電圧及び／又は温度を検出するための端子（検出端子）が設けられ、
前記上端フレームには、外部回路に前記検出端子を接続するための接続端子が、前記入出力端子の側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフレーム部材。
【請求項４】
前記検出端子は、前記下端フレームに取り付けられ、前記検出端子が前記側部フレーム内に取り付けられた回路を介して前記上端フレームの前記接続端子に接続されていることを特徴とする請求項３に記載のフレーム部材。
【請求項５】
前記下端フレームが貫通孔を有し、前記検出端子が前記貫通孔に接続されていることを特徴とする請求項４に記載のフレーム部材。
【請求項６】
前記側部フレームには、溝が設けられ、前記ユニットセルの前記一の側部密封部分が前記溝内に挿入されていることを特徴とする請求項１に記載のフレーム部材。
【請求項７】
前記上端フレームには、溝（挿入溝）が設けられ、前記ユニットセルの前記上部電極端子は、前記溝内に挿入される一方、前記ユニットセルの前記上部電極端子は屈曲されていることを特徴とする請求項１に記載のフレーム部材。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のフレーム部材に２つのユニットセルを取り付ける方法であって、
前記方法は、
互いに前記ユニットセルの下部電極端子を結合するステップと、
前記下部電極端子が互いに面するように、前記ユニットセルの下部電極端子を屈曲するステップと、
前記ユニットセルの結合された下部電極端子が前記下端フレームの前記溝内に挿入されるように、その開口側部を通じて、前記フレーム部材に前記ユニットセルを取り付けるステップと、
を備えていることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のフレーム部材に２つのユニットセルを取り付ける方法であって、
前記方法は、
互いに前記ユニットセルの下部電極端子を結合するステップと、
前記下端フレームの前記溝内に前記ユニットセルの結合された前記下部電極端子を挿入し、且つ前記下端フレームに前記ユニットセルの結合された前記下部電極端子を固定するステップと、
前記下部電極端子が互いに面するように、前記ユニットセルの結合された前記下部電極端子を屈曲するステップと、
を備えていることを特徴する方法。
【請求項１０】
前記下端フレームに前記ユニットセルの結合された前記下部電極端子を固定するステップは、前記下端フレームの前記貫通孔を通じて、前記ユニットセルの結合された前記下部電極端子を穿孔し、且つ前記貫通孔を通じて固定部材を挿入するによって実施されていることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のフレーム部材を使用して製造された中型又は大型のバッテリーモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、バッテリーモジュールの組立のためのフレーム部材に関し、より具体的には、２つのバッテリーセルを含むバッテリーモジュールの組立のためのフレーム部材であって
この２つのバッテリーセルのそれぞれが、ユニットセルとしてその上端及び下端で形成された電極端子を有し、フレーム部材は、溝を有する下端フレームであって、ユニットセルの下部電極端子がその溝内に挿入される一方、ユニットセルの下部電極端子が互いに結合され、ユニットセルの下端密封部分が下端フレームに取り付けられるように構成される下端フレームと、ユニットセルの上端密封部分が上端フレームに取り付けられるように構成される上端フレームであって、ユニットセルの上部電極端子に接続される外部入出力端子が上端フレームの外側表面から突出するように構成された上端フレームと、下端フレームと上端フレームとの間に接続された側部フレームであって、ユニットセルの一の側部密封部分が側部フレームに取り付けられるように構成された側部フレームと、を備えているフレーム部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、充電されることができ、且つ放電されることができる二次電池は、無線携帯装置（wireless mobile devices）のためのエネルギー源として幅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ガソリン自動車及びディーゼル自動車が存在することによって引き起こされる、大気汚染などの問題を解決するために開発されている、電気自動車（ＥＶ）及びハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）のための電力源として、かなり注目を引きつけている。
【０００３】
小型の携帯装置は、各装置のために１つ又は複数の小型のセルを使用する。一方、自動車などの中型又は大型の装置は、高出力及び大容量が中型又は大型の装置のために必要であるので、互いに電気的に接続された複数のバッテリーセルを有する中型又は大型のバッテリーモジュールを使用する。
【０００４】
好ましくは、中型又は大型のバッテリーモジュールは、可能ならば、小型及び小さい重量で製造される。この理由のために、プリズム状のバッテリー（prismatic battery）又はパウチ形状のバッテリーは、高い集積化で積み重ねられることができ、容量比に対して小さい重量を有することができ、中型又は大型のバッテリーモジュールのバッテリーセルとして一般的に使用される。特に、大きな関心は、パウチ形状のバッテリーが軽量且つ低コストで製造されることができるので、シース部材としてアルミ製の積層板を使用するパウチ形状のバッテリーにおいて現在引き起こされている。
【０００５】
図１は、従来の代表的なパウチ形状のバッテリーを一般的に図示する斜視図である。図１に示されるパウチ形状のバッテリー１０は、２つの電極リード１１及び１２がバッテリー本体１３の上端及び下端からそれぞれ突出する一方、電極リード１１及び１２が互いに反対側に配置される構造で構成される。シース部材１４は、上部シース部分と下部シース部分とを備える。すなわち、シース部材１４は、２つのユニット部材（two-unit member）である。電極アセンブリ（図示せず）は、シース部材１４の上部シース部分と下部シース部分との間に形成された受容部内に受容される。反対側の側部１４ａ及び上端１４ｂ、下端１４ｃは、シース部材１４の上部シース部分及び下部シース部分の接触領域であり、互いに接着され、それによってパウチ形状のバッテリー１０が製造される。シース部材１４は、樹脂層／金属フィルム層／樹脂層の積層構造で構成される。その結果として、樹脂層で溶接するように、シース部材１４の上部シース部分及び下部シース部分の反対側の側部１４ａ及び上端１４ｂ及び下端１４ｃに熱及び圧力を適用することによって、互いに接触状態であるシース部材１４の反対側の側部１４ａ及び上端１４ｂ並びに下端１４ｃを互いに接着することが可能であり、互いに樹脂層に溶接することが可能である。状況に応じて、シース部材１４の上部シース部分及び下部シース部分の反対側の側部１４ａ及び上端１４ｂ及び下端１４ｃは、接着剤を使用して互いに接着されることができる。
シース部材１４の反対側の側部１４ａのために、シース部材１４の上部シース部分及び下部シース部分の同一の樹脂層は、互いに直接的に接触し、それによって、シース部材１４の反対側の側部１４ａでの均一な密封が溶接によって達成される。他方で、シース部材１４の上端１４ｂ及び下端１４ｃのために、電極リード１１及び１２は、シース部材１４の上端１４ｂ及び下端１４ｃから突出する。この理由のために、シース部材１４の上部シース部分及び下部シース部分の上端１４ｂ及び下端１４ｃは、互いに熱で溶接される一方、フィルム形状のシール部材１６は、電極リード１１及び１２の厚さと、電極リード１１及び１２とシース部材１４との間の材料の差異とを考慮して、電極リード１１及び１２とシース部材１４との間に挟まれる。それによって密封性を増加させる。
【０００６】
しかしながら、シース部材１４の機械的強度は低い。この問題を解決するために、カートリッジなどのパックケース内にバッテリーセル（ユニットセル）を取り付け、それによって、安定した構造を有するバッテリーモジュールを製造する方法を提案されている。また、中型又は大型のバッテリーモジュールがその中に設置される装置又は車両は、制限された設置空間を有する。その結果として、バッテリーモジュールのサイズが、カートリッジなどのパックケースの使用のために増加される場合、空間の利用率は低減される。上記の低い機械的強度のために、バッテリーセルは、バッテリーセルの充電及び放電中に繰り返し膨脹し、縮小する。結果として、熱で溶接された領域は、互いから容易に分離される場合がある。
【０００７】
バッテリーモジュールが、組み合わせられた複数のユニットセルを含む構造であるので、安全性及びバッテリーモジュールの操作効率は、過電圧、過電流、及び加熱が複数のユニットセルのいくつかのユニットセルで発生する場合に低下される。その結果として、過電圧、過電流、及び加熱を検出するための手段は、必要とされる。特に、電圧及び温度センサーは、バッテリーセルに接続され、それによって、リアルタイム又は所定の時間間隔で検出し、且つバッテリーセルの動作を制御する。しかしながら、検出手段の取り付け又は接続は、バッテリーモジュールの組み立てプロセスを複雑にさせる。さらに、短絡は、複数のワイヤの供給のために発生する場合がある。
【特許文献１】国際特許出願第ＰＣＴ／ＫＲ２００４／００３３１２号
【特許文献２】韓国特許出願第２００４−００９２８８７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
それ故に、本発明は、上記の問題、及びまだ解決されていない他の技術的問題を解決させる。
【０００９】
特に、本発明の目的は、バッテリーモジュールの組み立てのためのフレーム部材であって、このフレーム部材が、バッテリーモジュールを容易に組み立てることを可能にすることができる一方、バッテリーモジュールのサイズ及び重量が最小限にされ、バテッリーモジュールは、電極アセンブリが、金属層及び樹脂層を含んでいる積層シートから作られるバッテリーケース内に取り付けられる構造を有するバッテリーセルを使用して組み立てられることを特徴とするフレーム部材を提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、バッテリーモジュールの組み立てのためのフレーム部材であって、フレーム部材がバッテリーセルの操作を検出する検出手段を有し、それによって、バッテリーモジュールの組み立てが容易に達成され、短絡の発生がバッテリーモジュールの組み立て中又は操作中に効果的に妨げられることを特徴とするフレーム部材を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、バッテリーモジュールの組み立てのためのフレーム部材であって、バッテリーセルの機械的強度を効率的に増加させることを可能にするフレーム部材を提供することである。
【００１２】
本発明のさらなる他の目的は、上述したフレーム部材を使用してバッテリーモジュールを組み立てる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一の態様に従って、上記の目的及び他の目的は、２つのバッテリーセルを含み、バッテリーセルのそれぞれは、その上端及び下端で形成される電極端子を有しているバッテリーモジュールの組み立てのためのフレーム部材であって、フレーム部材は、溝を有する下端フレームであって、ユニットセルの下部電極端子は溝内に挿入される一方、ユニットセルの下部電極端子が互いに結合され、ユニットセルの下端密封部分が下端フレームに取り付けられるように構成されている下端フレームと、ユニットセルの上端密封部分が上端フレームに取り付けられるように構成される上端フレームであって、ユニットセルの上部電極端子に接続された外部入出力電極端子が、上端フレームの外部表面から突出する上端フレームと、下端フレームと上端フレームとの間に接続された側部フレームであって、ユニットセルの一の側部密封部分が側部フレームに取り付けられるように構成されている側部フレーム部材と、を備えていることを特徴とするフレーム部材によって達成されることができる。
【００１４】
各バッテリーセルは、充電することができ、且つ放電することができる二次電池であり、その中に取り付けられた電極アセンブリと、熱溶接によってその縁部に形成された密封部分と、を有する二次電池である。好ましくは、二次電池は、電極アセンブリが、金属層及び樹脂層を含んでいる積層シートからなるバッテリーケース内に取り付けられ、例えば、アルミニウム製の積層シートからなるパウチ形状のケース内に取り付けられる構造で構成される。本明細書の以降の部分では、上述された構成を有する二次電池が、パウチ形状のバッテリーセルとして言及される。
【００１５】
パウチ形状のバッテリーセルのケースは、様々な構造で構成されることができる。例えば、パウチ形状のバッテリーのシース部材は、電極アセンブリがツーユニット部材（two-unit member）の上部内部表面及び／又は下部内部表面で形成された受容部分で受容され、上部接触領域及び下部接触領域が密封される構造で構成されることができる。上述された構造を有するパウチ形状のバッテリーセルは、特許文献１に開示され、本特許出願の出願人の名称で出願されている。上述の特許出願の開示は、本明細書に参照によって組み込まれる。
【００１６】
電極アセンブリは、陰極及び陽極を備え、その陰極及び陽極によって、バッテリーの充電及び放電が可能にある。電極アセンブリは、陰極及び陽極が積み重ねられる一方、セパレーターが各陰極と各陽極との間に配置される構造で構成される。例えば、電極アセンブリは、ジェリーロールタイプの構造又は積み重ねるタイプの構造で構成される。電極アセンブリの陰極及び陽極は、陰極の電極タップ及び陽極の電極タップがバッテリーから直接的に外側に突出するように構成されることができる。代替方法として、電極アセンブリの陰極及び陽極は、陰極の電極タップ及び陽極の電極タップが追加のリードに接続され、このリードがバッテリーから外側に突出するように構成されることができる。
電極リードの電極タップ又は電極端子は、例えば、陰極の電極がバッテリーセルの一の側部から突出し、陽極の電極がバッテリーセルの他の側部から突出するように構成される。
【００１７】
本出願によれば、フレーム部材は、上端フレーム及び下端フレームが側部フレームを介して互いに接続される構造で構成される。すなわち、フレーム部材は、Ｄ字形状の構造で一般的に構成される。
【００１８】
好ましい実施形態において、上端フレーム又は下端フレームには、ユニットセルの電圧及び／又は温度を検出するための端子（検出端子）が設けられることができ、上端フレームには、外部回路に検出端子を接続するための接続端子がその外部入出力端子側に設けられる。その結果として、ユニットセルがフレーム部材に取り付けられる場合に、ユニットセルは、バッテリーセルの電圧及び／又は温度を検出するための検出手段に自動的に接続され、それ故に、バッテリーモジュールを組み立てるためのプロセスはさらに単純化される。
【００１９】
検出端子が下端フレームに取り付けられ、検出端子が側部フレーム内に取り付けられた回路を介して上端フレームの接続端子に接続される構造において、検出端子を接続するためのワイヤ（wire）は、外側に露出されることはない。その結果として、短絡の発生は、バッテリーモジュールの組み立て中及び使用中に妨げられる。
【００２０】
本発明によるフレーム部材において、下端フレームは、２つのユニットセルの下端密封部分が取り付けられる領域である。ユニットセルの下部電極端子は、下端フレームの溝内に挿入される一方、ユニットセルの下部電極端子が互いに結合される。ユニットセルの下部電極端子は、下端フレームの溝内に挿入される一方、ユニットセルの下部電極端子が、例えば溶接によって、互いに結合される。下端フレームの溝は、結合された電極端子のサイズに対応するサイズを有することができる。代替方法として、下端フレームは、下部フレームが側部フレームに対して反対側の側部で開口する構造で構成されることができる。
【００２１】
電圧及び／又は温度検出端子が下端フレームに位置付けられる場合において、下端フレームは貫通孔を有し、検出端子が貫通孔に接続されることが好ましい。その結果として、電極端子は、貫通孔を通じて検出端子に接続されることができる一方、結合された電極端子が溝内に挿入されることができる。代替方法として、電極端子の対応する領域は、貫通孔を通じて穿孔される一方、結合された電極端子は、溝内に挿入され、追加の導電性の固定部材は、貫通孔を通じて挿入されることができ、それによって、電極端子が検出端子に接続されることができる。
【００２２】
側部フレームは、下端フレーム及び上端フレームを相互連結するのに役立つ。側部フレームは、ユニットセルの一の側部密封部分が取り付けられる領域である。その結果として、ユニットセルがフレーム部材に取り付けられる場合に、ユニットセルの他の側部密封部分が露出される一方、他の側部密封部分が側部フレームによって支持されることはない。
【００２３】
好ましくは、側部フレームには、溝が設けられることができ、ユニットセルの一の側部密封部分がその溝内に挿入され、それによって、ユニットセルの一の側部密封部分が側部フレームに容易に取り付けられることができる。
【００２４】
外部入出力端子は、ユニットセルの上部電極端子に接続され、ユニットセルの上端密封部分が取り付けられる上端フレームの外側面から突出する。
【００２５】
ユニットセルの下部電極端子が互いに結合されるので、ユニットセルの上部電極端子は、上端フレームに取り付けられる一方、ユニットセルの上部電極端子は互いから電気的に絶縁される。好ましい実施形態において、上端フレームには、溝（挿入溝）が設けられ、ユニットセルの上端密封部分がその溝内に挿入される。その結果として、反対方向で、ユニットセルの電極端子を屈曲し、次いで、上端フレームにユニットセルの屈曲された電極端子を取り付ける一方、ユニットセルの上端密封部分が挿入溝内に挿入されることが可能である。
この場合において、互いから２つの電極端子の絶縁は、安定して達成される一方、電極端子は、上端フレームに取り付けられる。
【００２６】
本発明によるフレーム部材は、フレーム部材が電気的に絶縁された材料からなる限り、特に制限されることはない。好ましくは、フレーム部材は、プラスチック樹脂からなる。より好ましくは、上端フレーム、下端フレーム、側部フレームは、一体に形成される。
【００２７】
本出願の他の態様に従って、フレーム部材に２つのユニットセルを取り付ける方法が提供される。本発明によれば、２つの例が提供されることができるけれども、様々な取り付け方法が可能になる。
【００２８】
第１の例によれば、方法は、ユニットセルの下部電極端子を結合するステップと、下部電極端子が互いに面するように、ユニットセルの下部電極端子を屈曲するステップと、結合された下部電極端子が下端フレームの溝内に挿入されるように、その開口側部を通じてフレーム部材にユニットセルを取り付けるステップと、を備える。
【００２９】
第２の例によれば、方法は、互いにユニットセルの下部電極端子を結合するステップと、下部フレームの溝内にユニットセルの結合された下部電極端子を挿入し、且つ下端フレームにユニットセルの結合された下部電極端子を固定するステップと、下部電極端子が互いに面するように、ユニットセルの結合された電極端子を屈曲するステップと、を備える。
【００３０】
第２の例において、下端フレームにユニットセルの結合された下端電極端子を固定するステップは、例えば、下端フレームの貫通孔を通じて結合された電極端子を穿孔し、且つ貫通孔を通じて固定部材を挿入することによって、より安定して達成される。
【００３１】
しかしながら、他の様々な方法は、上記の例に追加することを可能にすることができることに留意されるべきであり、方法が本発明の技術的範囲内に含まれるように解釈されるべきである。
【００３２】
本発明のさらなる他の態様に従って、複数のユニットモジュールを含んでいる、中型又は大型の高出力で大容量であるバッテリーモジュールを提供され、その複数のユニットモジュールのそれぞれが上記のフレーム部材を使用して組み立てられる。
【００３３】
２つのユニットセルは、本発明によるフレーム部材に取り付けられる。その結果として、それぞれが上記のように組み立てられる複数のモジュールユニットが互いに組み合わされる場合に、中型又は大型で高出力、大容量のバッテリーモジュールは製造される。ユニットモジュールの組み合わせは、所望される出力及び容量に応じて変化され、それ故に、ユニットモジュールの適用性は非常に高い。
【００３４】
本願発明による中型又は大型のバッテリーモジュールは、高出力及び大容量の電力を必要とし、様々な外力、例えば振動及び衝撃が作用される、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、及び電気オートバイなどの装置のための電力源として特に好ましい。
【００３５】
本発明の上記の目的及び他の目的、特徴及び他の利点は、添付の図面を考慮して、以下の詳細な説明からより明白に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
次に、本発明の好ましい実施形態は、添付の図面を参照して、詳細に記述されるであろう。しかしながら、本発明の技術的範囲が図示された実施形態によって限定されることはないことに留意されるべきである。
【００３７】
図２は、本発明の好ましい実施形態によるバッテリーモジュールの組立のためのフレーム部材を図示する斜視図である。
【００３８】
図２を参照して、フレーム部材１００は、上端フレーム１１０と、下端フレーム１２０と、側部フレーム１３０と、を含んでいる。上端フレーム１１０の一の側部は、側部フレーム１３０を介して下端フレームの一の側部に接続されている。言い換えれば、フレーム部材１１０は、フレーム部材１００の一の側部が開口されるＤ字形状の構造で構成される。
【００３９】
上端フレーム１１０の上端表面では、外部入出力端子１１１と、電圧及び温度接続端子１１２と、が形成される。上端フレーム１１０では、一対の挿入溝１１３、１１４が形成され、ユニットセルの上端密封部分（図示せず）がこの一対の挿入溝１１３、１１４内に挿入され、それによって、挿入溝１１３及び１１４は、上端フレーム１１０の一の側部で開口される。
【００４０】
下端フレーム１２０では、溝１２１が形成され、ユニットセルの下部電極端子がこの溝１２１内に挿入され、それによって、溝１２１は、挿入溝１１３及び挿入溝１１４と同一の方向に開口される。下端フレーム１２０では、貫通孔１２２が形成され、この貫通孔１２２は、ユニットセルの電極端子に対応する。貫通孔１２２は、電圧及び温度検出端子（図示せず）に接続される。
【００４１】
側部フレーム１３０では、上端フレーム１１０の接続端子１１２に下端フレーム１２０の検出端子を接続するために、回路（図示せず）が取り付けられる。
【００４２】
図３は、図２に示されるフレーム部材を使用して組み立てられたユニットモジュールを図示する分解斜視図である。
【００４３】
図３を参照して、バッテリーモジュール５００は、フレーム部材１００と、一対のユニットセル（バッテリーセル）２００及び２０１と、上端キャップ３００と、下端キャップ３１０と、カバー４００とを含んでいる。バッテリーセル２００及び２０１は、バッテリーセル２００及び２０１が互いに結合される一方、バッテリーセル２００及び２０１の上部電極端子２１０及び２１１が反対方向に屈曲され、バッテリーセル２００及び２０１の下部電極端子２２０及び２２１は、互いに向けて屈曲される構造で、フレーム１００に取り付けられる。
【００４４】
例えば、バッテリーセル２００及び２０１の下部電極端子２２０及び２２１は、溶接によって互いに結合されることができ、次いで、バッテリーセル２００及び２０１の結合された下部電極端子２２０及び２２１は、下端フレーム１２０の溝１２１内に挿入されることができる。バッテリーセル２００及び２０１の下部電極端子２２０及び２２１が下端フレーム１２０に取り付けられる場合に、バッテリーセル２００及び２０１の結合された下部電極端子２２０及び２２１は、その下端を通じて溝１２１内に挿入されることができ、次いで、バッテリーセル２００及び２０１の下部電極端子２２０及び２２１は、互いに向けて屈曲されることができる。代替方法として、バッテリーセル２００及び２０１の結合された下部電極端子２２０及び２２１は、互いに向けて屈曲されることができ、バッテリーセル２００及び２０１の屈曲された電極端子２２０及び２２１は、その開口側部を通じて溝１２１内に挿入されることができる。
【００４５】
先の取り付け方法での接続において、電極端子２２０及び２２１の対応する領域は、貫通孔１１２を通じて穿孔される一方、結合された電極端子２２０及び２２１は、溝１２１内に挿入され、追加の伝導性の固定部材（図示せず）は、貫通孔１２２を通じて挿入されることができ、それによって、電極端子２２０及び２２１は、互いにより確実に固定されることができる。
【００４６】
図４は、図３に示されるユニットモジュールが組み立てられる場合に、ユニットモジュールの下端フレームの側部を図示する断面図である。
【００４７】
図４を参照して、バッテリーセル２００及び２０１の下部電極端子２２０及び２２１は互いに結合される一方、下部電極端子２２０及び２２１は互いに面し、下部電極端子２２０及び２２１は電圧及び温度検出端子１２４に接続され、電圧及び温度検出端子１２４は、貫通孔１２２内で係合される固定部材１２３によって下端フレーム１２０の貫通孔２２２の内部表面に取り付けられる。それらの結合及び接続領域は、下端キャップ３１０によって密封され、それ故に、結合及び接続領域は外側から離隔される。
【００４８】
図３に戻って参照すると、バッテリーセル２００及び２０１の下部電極端子２２０及び２２１は、上記されるように、下端フレーム１２０に取り付けられ、バッテリーセル２００及び２０１の上端密封部分２３０及び２３１は、上端フレーム１１０のそれぞれの挿入溝１１３及び１１４に挿入され、バッテリーセル２００及び２０１の上部電極端子２１０及び２１１は反対方向に屈曲される。バッテリーセル２００及び２０１の上部電極端子２１０及び２１１は、上部電極端子２１０及び２１１が外部入出力端子１１１に接続される結果、上部フレーム１１０ときつい接触状態になる。
【００４９】
一対のバッテリーセル２００及び２０１がフレーム部材１００に取り付けられた後で、その上端及び下端は開口されたカバー４００がバッテリーセル２００及び２０１上に装着され、上端キャップ３００及び下端キャップ３１０は、バッテリーセル２００及び２０１に結合され、それによってユニットモジュール５００は組み立てられる。
【００５０】
バッテリーセル２００及び２０１は、カバー４００内に安定して取り付けられる。好ましくは、カバーは、アルミニウムなどの高強度軽量材料から製造される場合がある。
【００５１】
図５は、図４の組立構造で組み立てられたユニットモジュールを図示する斜視図である。
【００５２】
図５で図示されるように、外部入出力端子１１１と、フレーム部材（図示せず）の電圧及び温度検出接続端子１１２とは、上端キャップ３００の開口部３０１及び３０２を通じて外側に露出される。２つのバッテリーセル（図示せず）は、カバー４００によって安定して覆われる。その結果として、上述された構造を有するユニットモジュール５００の機械的強度は優れているにもかかわらず、ユニットモジュール５００は、薄い構造で構成される。同様に、ユニットモジュール５００は、図４で図示されるように、単純な組立プロセスを通じて組み立てられることができる。
【００５３】
図６は、図５のバッテリーモジュールを使用して組み立てられる中型又は大型のバッテリーモジュールを図示する斜視図である。
【００５４】
図６に示されるように、中型又は大型のバッテリーモジュール６００は、所望される出力及び容量に応じて、バッテリーモジュール５００、５０１のようなバッテリーモジュールを積み重ねることによって、非常に容易に製造することができる。例えば、外部入出力端子１１１と、電圧及び温度検出接続端子１１２とは、ブスバー（bus bars）（図示せず）によって対応する端子に接続される一方、バッテリーモジュール５００、５０１のようなバッテリーモジュールは、図面に示されるように、積み重ねられ、それによって、バッテリーモジュール６００は完成される。
【００５５】
バッテリーモジュール５００、５０１のようなバッテリーモジュールの積み重ねは、様々な形態で達成されることができる。例えば、バッテリーモジュール５００、５０１のようなバッテリーモジュールは、図６に示される積み重ね構造とは逆である、交互に方向付けされる構造で配置されることができる。交互に方向付けされる構造は、特許文献２で開示され、本出願の出願人の名称で出願されている。上記の特許出願の開示は、参照によって本願に組み込まれる
【００５６】
本出願の好ましい実施形態が図示の目的のために開示されているけれども、当業者は、添付された特許請求の範囲に開示されるように、本発明の技術的範囲及び精神から逸脱することなく、様々な改良、付加、及び代替が可能であることを理解されたい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
上記説明から明らかであるように、本発明によるフレーム部材は、バッテリーモジュールが組み立てられる一方、バッテリーモジュールが高い機械的強度を有し、バッテリーモジュールのサイズ及び重量が最小限にされることに効果的である。さらに、バッテリーセルの操作を検出する検出手段を容易に取り付けることが可能である。その結果として、バッテリーモジュールは、容易に組み立てられ、且つ短絡の発生は、バッテリーモジュールの組立中又は操作中に効果的に妨げられる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】従来の代表的なパウチ形成されたバッテリーを図示する斜視図である。
【図２】本出願の好ましい実施形態によるバッテリーモジュールの組立のためのフレーム部材を図示する斜視図である。
【図３】図２に示されるフレーム部材を使用して組み立てられたユニットモジュールを図示する分解斜視図である。
【図４】図３で示されたユニットモジュールが組み立てられる場合に、ユニットモジュールの下端のフレーム側部を図示する断面図である。
【図５】図４の組立構造で組み立てられたユニットモジュールを図示する斜視図である。
【図６】図５のバッテリーモジュールを使用して組み立てられた中型又は大型のバッテリーモジュールを図示する斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  パウチ形状のバッテリー
１１  電極リード
１３  バッテリー本体
１４  シート部材
１４ａ  側部
１４ｂ  上端
１４ｃ  下端
１６  フィルム形状のシール部材
１００  フレーム部材
１１０  上端フレーム
１１１  外部入出力端子
１１２  電圧及び温度接続端子
１１３  挿入溝
１１４  挿入溝
１２０  下端フレーム
１２１  溝
１２２  貫通孔
１２３  固定部材
１３０  側部フレーム
２００  ユニットセル
２０１  ユニットセル
２１０  上部電極端子
２１１  上部電極端子
２２０  下部電極端子
２２１  下部電極端子
２３０  上端密封部分
２３１  上端密封部分
３００  上端キャップ
３０１  開口部
３０２  開口部
３１０  下端キャップ
４００  カバー
５００  バッテリーモジュール
５０１  バッテリーモジュール
６００  バッテリーモジュール
【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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【国際調査報告】
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