(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セルが電気的に接続されている電池モジュールであって、
両側に電池セルが装着されるフレーム部材からなっており、エッジには、隣接配列されたカートリッジとの結合によってカートリッジアセンブリを形成するための締結部が形成されている、複数のカートリッジと、
最外側カートリッジを覆う構造でカートリッジアセンブリの両側外面に装着される一対のエンドプレートと、
電池セルの電極端子の電気的接続のためのバスバーを含んでおり、カートリッジアセンブリの一面に装着されるバスバーアセンブリと
を含んでおり、
前記カートリッジは、電池セルが熱伝導のために両面に接触し、一側端部がカートリッジの外部に露出している放熱フィン（ｃｏｏｌｉｎｇ ｆｉｎ）が、垂直断面視で中央に装着されており、電池セルの定位置装着のためのグリッピング部（ｇｒｉｐｐｉｎｇ ｐａｒｔｓ）がフレーム部材の内側面に形成されており、
前記カートリッジのフレーム部材は、両側に装着された電池セルを取り囲む外壁が、垂直断面視で放熱フィンを基準として上下方向に、外周辺に沿って延びていることを特徴とする、電池モジュール。
【請求項２】
前記電池セルは、樹脂層と金属層を含むラミネートシートのパウチ型ケースに電極組立体が内蔵されており、外周辺に熱融着余剰部が形成されている構造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３】
前記フレーム部材の外壁は、電池セルの高さに対応する高さを有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記フレーム部材の外壁の内面には、一側方向に隣接するフレーム部材との結合のための締結突起が外向きに突出しており、前記締結突起に対応して他側方向に締結溝が形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記フレーム部材の締結部は、フレーム部材の外周辺から外向きに突出している構造からなっており、中央に締結孔が穿孔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６】
前記フレーム部材は、平面視で四角形状からなっており、それぞれの締結部は、それぞれのエッジに隣接する２つの外周辺から外向きに延びて平面視で四角形状をな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７】
前記グリッピング部は、電池セルの電極端子が位置するフレーム部材の内側面部位に形成された第１グリッピング部と、電極端子が位置しないフレーム部材の内側面部位に形成された少なくとも１つの第２グリッピング部と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】
前記第１グリッピング部は、電池セルの電極端子の間に対応するフレーム部材の内側面部位に形成されており、対面する電池セル側に突出した突起を含んで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】
前記第１グリッピング部の突起は、電池セルの電極組立体収納部の外側面に密着する構造で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。
【請求項１０】
前記第２グリッピング部は、電池セルの熱融着余剰部を支持する長さで、電極端子が位置しないフレーム部材の内側面部位にそれぞれ形成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１１】
前記放熱フィンは、インサート射出成形によってフレーム部材に一体に装着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１２】
前記放熱フィンは、金属素材、熱伝導性の無機素材、又は炭素素材のプレートからなっており、熱伝導のために外向きに延びた放熱フィンの一側端部は、フレーム部材の外側面の形状に対応して垂直断面視でＴ字状の構造を有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１３】
前記エンドプレートは、表面にビードが形成されており、カートリッジの締結部に対応する位置に締結孔が穿孔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１４】
前記エンドプレートと最外側カートリッジとの間には熱絶縁性の絶縁プレートが介在しており、エンドプレートには、サーミスタが装着されるためのグルーブ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１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載の電池モジュールの１つ以上と、前記電池モジュールが上面に搭載されるベースプレートとを含んでいることを特徴とする、電池パック。
【請求項１６】
前記電池モジュールは、電池セルがベースプレートに対して垂直な方向にベースプレート上に搭載されていることを特徴とする、請求項１５に記載の電池パック。
【請求項１７】
前記電池モジュールにおいてカートリッジの互いに隣接配列された締結部は、カートリッジアセンブリで締結積層部を形成しており、２つの締結積層部がホールドダウンブラケット（ｈｏｌｄ−ｄｏｗｎ ｂｒａｃｋｅｔｓ）によってベースプレートに結合されていることを特徴とする、請求項１５に記載の電池パック。
【請求項１８】
前記ホールドダウンブラケットは、カートリッジアセンブリの第１締結積層部を固定する第１ホールドダウンブラケット、及び第２締結積層部を固定する第２ホールドダウンブラケットを含んでおり、
前記第１ホールドダウンブラケットは、溶接によってベースプレートに結合されており、第２ホールドダウンブラケットは、ボルト又はねじによってベースプレートに結合されることを特徴とする、請求項１７に記載の電池パック。
【請求項１９】
前記電池モジュールをベースプレートに対して傾斜させた状態で、第１締結積層部を第１ホールドダウンブラケットに挿入して固定し、電池モジュールを平行にベースプレートに密着させた後、第２ホールドダウンブラケットをベースプレートに締結して第２締結積層部を固定することによって、電池モジュールをベースプレート上に装着することを特徴とする、請求項１８に記載の電池パック。
【請求項２０】
前記電池モジュールとベースプレートとの界面には、放熱フィンの熱接触のための放熱パッド（ｔｈｅｒｍａｌ ｐａｄ）が介在していることを特徴とする、請求項１５に記載の電池パック。
【請求項２１】
請求項１５に記載の電池パックを含むことを特徴とする、デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１５年１２月０４日付けの韓国特許出願第１０−２０１５−０１７２１５６号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
【０００２】
本発明は、電池セルの定位置装着のためのグリッピング部がフレーム部材の内側面に形成されているカートリッジを含んでいる電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、モバイル機器に対する技術開発及び需要の増加に伴い、エネルギー源としての充放電可能な二次電池の需要が急増しており、それによって、様々な要求に応えられる二次電池に対する多くの研究が行われている。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。
【０００４】
したがって、二次電池のみで運行できる電気自動車（ＥＶ）、二次電池と既存のエンジンを併用するハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）などが開発されており、一部は商用化されている。ＥＶ、ＨＥＶなどの動力源としての二次電池は、主にニッケル水素金属（Ｎｉ−ＭＨ）二次電池が使用されているが、最近は、高いエネルギー密度、高い放電電圧及び出力安定性のリチウム二次電池を使用する研究が盛んに行われており、一部は商用化されている。
【０００５】
このような二次電池が自動車の動力源として用いられる場合、前記二次電池は、多数の電池モジュール乃至電池モジュールアセンブリを含む電池パックの形態で用いられる。
【０００６】
電池モジュールの大きさ及び重量は、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ため、製造メーカーは、同じ容量条件で可能な限り小型且つ軽量の電池モジュールを製造するために努力している。また、電気自転車、電気自動車などのように外部から多くの衝撃、振動などを受けるデバイスは、電池モジュールを構成する要素間の電気的接続状態及び物理的結合状態が安定していなければならず、多数の電池を使用して高出力及び大容量を実現しなければならないため、安全性の面も重要視されている。
【０００７】
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ため、高い集積度で充積することができ、容量に比べて重量が小さい角型電池、パウチ型電池セルなどが中大型電池モジュールの電池セル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セルは、重量が小さく、製造コストが低いなどの利点により、最近多くの関心を集めている。
【０００８】
具体的に、パウチ型電池セルは、機械的強度が低下するため、多数の電池セルを積層してモジュールを作製するにおいて、安定した結合及び組立状態を維持するための別途の部材が要求される。したがって、パウチ型電池セルをモジュールとして製造するにおいて、一般的には１つ又は２つ以上の単位で電池を装着するカートリッジなどの別途の装着部材が使用され、これらを積層してモジュールを製造している。
【０００９】
しかし、電池セルがカートリッジに定位置装着されないか、またはデバイスに加えられた外力によって安定した装着状態を維持できない場合には、断電、短絡などの様々な問題が誘発されるおそれがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、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。
【００１１】
本出願の発明者らは、鋭意研究と様々な実験を重ねた結果、後述するように、特定の構造を有する電池モジュールを開発した。具体的に、本発明の目的は、電池モジュールの組立時に電池セルの安定した定位置装着を保証し、振動などのような外力からも安定した結合及び組立状態を維持できる特定の構造の電池モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、
複数の電池セルが電気的に接続されている電池モジュールであって、
両側に電池セルが装着されるフレーム部材からなっており、エッジには、隣接配列されたカートリッジとの結合によってカートリッジアセンブリを形成するための締結部が形成されている、複数のカートリッジと、
最外側カートリッジを覆う構造でカートリッジアセンブリの両側外面に装着される一対のエンドプレートと、
電池セルの電極端子の電気的接続のためのバスバーを含んでおり、カートリッジアセンブリの一面に装着されるバスバーアセンブリと、
を含んでおり、
前記カートリッジは、電池セルが熱伝導のために両面に接触し、一側端部がカートリッジの外部に露出している放熱フィン（ｃｏｏｌｉｎｇ  ｆｉｎ）が、垂直断面視で中央に装着されており、電池セルの定位置装着のためのグリッピング部（ｇｒｉｐｐｉｎｇ  ｐａｒｔｓ）がフレーム部材の内側面に形成されている。
【００１３】
したがって、本発明に係る電池モジュールは、前記のような特定の構造のカートリッジによって、カートリッジの相互間の結合状態が安定しており、電池セルの放熱を効果的に達成できるだけでなく、カートリッジに対する電池セルの安定した装着状態を提供することができる。
【００１４】
本発明の電池モジュールに使用される電池セルは、様々であり、例えば、樹脂層と金属層を含むラミネートシートのパウチ型ケースに電極組立体が内蔵されており、外周辺に熱融着余剰部が形成されている電池セルであってもよい。
【００１５】
一具体例において、前記カートリッジのフレーム部材は、両側に装着された電池セルを取り囲む外壁が、垂直断面視で放熱フィンを基準として上下方向に、外周辺に沿って延びている構造からなることができる。このような構造によって、電池セルは、フレーム部材の両側にさらに安定的に装着され得る。フレーム部材の前記外壁は、例えば、電池セルの高さに対応する高さを有することができる。
【００１６】
前記構造において、前記フレーム部材の外壁の内面には、一側方向に隣接するフレーム部材との結合のための締結突起が外向きに突出しており、前記締結突起に対応して他側方向に締結溝が形成されていてもよい。
【００１７】
一具体例において、前記フレーム部材の締結部は、フレーム部材の外周辺から外向きに突出している構造となっており、中央に締結孔が穿孔されている構造であってもよい。このような構造は、後述するように、フレーム部材の相互間の結合だけでなく、電池パックの作製のためにベースプレート上に電池モジュールを装着するとき、強固な結合状態を提供すると共に、組立が容易であるという利点を提供する。
【００１８】
前記フレーム部材は、例えば、平面視で四角形状からなっており、それぞれの締結部は、それぞれのエッジに隣接する２つの外周辺から外向きに延びて平面視で四角形状をなしている構造であってもよい。
【００１９】
一具体例において、前記グリッピング部は、電池セルの電極端子が位置するフレーム部材の内側面部位に形成された第１グリッピング部と、電極端子が位置しないフレーム部材の内側面部位に形成された少なくとも１つの第２グリッピング部とを含むことができる。
【００２０】
前記構造において、第１グリッピング部は、電池セルの電極端子の間に対応するフレーム部材の内側面部位に形成されており、対面する電池セル側に突出した突起を含む構造からなることができる。
【００２１】
具体的に、前記第１グリッピング部の突起は、電池セルの電極組立体収納部の外側面に密着する構造で形成されていてもよい。これによって、カートリッジのフレーム部材に対する電池セルの装着は、外力に対してもさらに安定した状態を保障することができる。
【００２２】
前記第２グリッピング部は、電池セルの熱融着余剰部を支持する長さで、電極端子が位置しないフレーム部材の内側面部位にそれぞれ形成されている構造であってもよい。
【００２３】
このような第１グリッピング部と第２グリッピング部の組み合わせは、カートリッジに対する電池セルの定位置装着を保証すると共に、衝撃、振動などのような外力に対して安定した結合及び組立状態を提供する。
【００２４】
一具体例において、前記放熱フィンは、インサート射出成形（Ｉｎｓｅｒｔ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）によってフレーム部材に一体に装着されている構造であってもよい。このように、フレーム部材に放熱フィンが一体化された構造は、電池モジュールの組立工程性を大幅に向上させ、電池セルに対する放熱フィンの密着状態を安定的に維持させることによって、結果的に放熱効率を向上させることができる。
【００２５】
前記放熱フィンの素材は、放熱効率を高めることができる素材であれば、特に制限されるものではなく、例えば、金属素材、熱伝導性の無機素材、または炭素素材のプレートからなることができる。熱伝導のために外向きに延びた放熱フィンの一側端部は、フレーム部材に対する放熱フィンの安定した装着及び高い熱伝導のために、例えば、フレーム部材の外側面の形状に対応して垂直断面視でＴ字状の構造を有することができる。
【００２６】
本発明の電池モジュールに使用されるエンドプレートは、表面にビードが形成されており、カートリッジの締結部に対応する位置に締結孔が穿孔されている構造であってもよい。
【００２７】
一具体例において、前記エンドプレートと最外側カートリッジとの間には熱絶縁性の絶縁プレートが介在しているため、最外側カートリッジに装着された電池セルと他の電池セルとの温度差による性能の低下を最小化することができる。
【００２８】
また、エンドプレートには、サーミスタが装着されるためのグルーブが形成されているため、電池セルの温度を効果的に測定して作動を制御することもできる。
本発明はまた、前記電池モジュールの１つ以上と、前記電池モジュールが上面に搭載されるベースプレートとを含んでいる電池パックを提供する。
【００２９】
一具体例において、前記ベースプレートは、平面視でそれぞれ長方形構造からなる第１プレート及び第２プレートを含んでおり、前記第２プレートは、第１プレートの外周辺のうち相対的に長い長さを有する一側外周辺に連結されている構造であってもよい。
【００３０】
すなわち、前記ベースプレートは、平面視でそれぞれ長方形構造からなる第１プレート及び第２プレートが様々な形状で連結されている構造であってもよく、これによって、前記ベースプレートの構造に基づいて、さらに様々な形状で電池パックを構成することによって、デバイス内で、前記電池パックの搭載空間に対する制約をより容易に克服することができる。
【００３１】
このとき、前記第２プレートは、第１プレートの外周辺のうち相対的に長い長さを有する一側外周辺の中央部位に連結されている構造であってもよい。
【００３２】
一具体例において、前記電池パックは、電池モジュールに装着された電池セルがベースプレートに対して垂直な方向にベースプレート上に搭載されている構造からなることができる。
【００３３】
前記電池モジュールにおいてカートリッジの互いに隣接配列された締結部は、カートリッジアセンブリで締結積層部を形成する構造からなることができる。したがって、電池パックは、２つの締結積層部がホールドダウンブラケット（ｈｏｌｄ−ｄｏｗｎ  ｂｒａｃｋｅｔｓ）によってベースプレートに結合されている構造からなることができる。
【００３４】
前記構造において、ホールドダウンブラケットは、カートリッジアセンブリの第１締結積層部を固定する第１ホールドダウンブラケットと、第２締結積層部を固定する第２ホールドダウンブラケットとを含む構造からなることができる。
【００３５】
具体的に、前記第１ホールドダウンブラケットは、溶接によってベースプレートに結合されている構造で、第２ホールドダウンブラケットは、ボルト又はねじによってベースプレートに結合されている構造でそれぞれ構成されてもよい。
【００３６】
したがって、電池パックは、前記電池モジュールをベースプレートに対して傾斜させた状態で、第１締結積層部を第１ホールドダウンブラケットに挿入して固定し、電池モジュールを平行にベースプレート上に密着させた後、第２ホールドダウンブラケットをベースプレートに締結して第２締結積層部を固定することによって、電池モジュールをベースプレート上にさらに安定的且つ容易な組立固定によって装着することができる。
【００３７】
一具体例において、前記電池モジュールとベースプレートとの界面には、放熱フィンの熱接触のための放熱パッド（ｔｈｅｒｍａｌ  ｐａｄ）が介在していてもよい。
【００３８】
このような構造によって、電池モジュール内の放熱フィンは、放熱パッドを経由して、例えば、ベースプレート上に装着された放熱システムに高い熱伝導率で接触できるので、放熱効率を極大化することができる。
【００３９】
本発明はまた、前記電池パックを含んでいるデバイスを提供し、前記デバイスは、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、またはプラグインハイブリッド電気自動車からなる群から選択されるいずれか１つであってもよい。
【００４０】
したがって、上述した電池モジュールの特定の構造によって、これを含む電池パックの作動時、デバイスから発生した振動、デバイスに伝達される衝撃などのような外力に対して、電池モジュールは安定した結合状態を維持することができる。
【００４１】
一方、前記デバイス内で電池パックは、自動車の搭乗空間と隔離された構造で搭載されている構造からなることができる。
【００４２】
前記電池パックが高温の環境に露出したり、または誤作動を起こす場合、前記電池パックを構成する電池セルで内部短絡が発生すると、正極界面で電解液の分解反応が起こるようになり、それによってガスが多量発生し、結局、内圧の増加で電池ケースが破裂して電池セルの外部に排出される。
【００４３】
一般的に、このような内部ガスは、一酸化炭素などのような人体に有害な有毒成分を含んでいるため、安全性に関する問題が誘発される。
【００４４】
一方、本発明に係る電池モジュールが含まれた電池パックは、デバイス内で自動車の搭乗空間と隔離された構造で搭載されることによって、前記内部ガスが自動車の室内に流入する現象を防止し、これによる安全性の問題を解消することができる。
【００４５】
前記のようなデバイス乃至装置のその他の構成は当業界に公知となっているので、本明細書では、それについての具体的な説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施例に係るベースプレート上に搭載される電池モジュールを含む電池パックの部分斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に係る電池モジュールの斜視図である。
【図３】図２の電池モジュールの分解斜視図である。
【図４】フレーム部材の斜視図である。
【図５】電池セルをフレーム部材に装着する過程を概略的に示す斜視図である。
【図６】フレーム部材及び放熱フィンの斜視図である。
【図７】本発明の一実施例に係る電池モジュールがベースプレートの上面に搭載されている構造を示す模式図である。
【図８】図７の電池モジュールがベースプレートの上面に搭載される過程を概略的に示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
図１には、本発明の一実施例に係るベースプレート上に搭載される電池モジュールを含む電池パックを概略的に示した模式図が示されている。
【００４８】
図１を参照すると、ベースプレート１１０は、平面視でそれぞれ長方形構造からなる第１プレート１１１及び第２プレート１１２で構成されており、第２プレート１１２は、第１プレート１１１の外周辺のうち相対的に長い長さを有する一側外周辺の中央部位に連結されている。
【００４９】
ベースプレート１１０の外周辺には、締結部材を介してパックカバー（図示せず）と結合される複数の第１締結孔１１３、及び電池パック１００をデバイス（図示せず）に装着及び固定するための複数の第２締結孔１１４が形成されている。
【００５０】
電池モジュール群１２１，１２２，１２３，１２４は、電池セルの配列方向が第１プレート１１１に対する第２プレート１１２の連結方向に垂直な第４電池モジュール群１２４及び第３電池モジュール群１２３と、電池セルの配列方向が第１プレート１１１に対する第２プレート１１２の連結方向に平行な第１電池モジュール群１２１及び第２電池モジュール群１２２とで構成されている。
【００５１】
第４電池モジュール群１２４は、第２プレート１１２の上に搭載されており、第３電池モジュール群１２３は、第４電池モジュール群１２４に対向する位置で第１プレート１１１上に搭載されている。
【００５２】
第１電池モジュール群１２１と第２電池モジュール群１２２は、第３電池モジュール群１２３の両側に互いに分離配列された状態で、第１プレート１１１の両側端部部位にそれぞれ搭載されている。
【００５３】
第４電池モジュール群１２４及び第３電池モジュール群１２３は一つの電池モジュールで構成されており、第１電池モジュール群１２１及び第２電池モジュール群１２２は、それぞれ３つの電池モジュール１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ，１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃが隣接配列されてなる電池モジュールアセンブリで構成されている。
【００５４】
図２には、本発明の一実施例に係る電池モジュールの構造を示した斜視図が示されており、図３は、図２の電池モジュールの分解斜視図である。
【００５５】
図２及び図３を共に参照すると、電池モジュール１２１ａは、複数のカートリッジによって構成されたカートリッジアセンブリ２００、最外側カートリッジ２０１，２０２を覆う構造でカートリッジアセンブリ２００の両側外面に装着される一対のエンドプレート１４１，１４２、及びカートリッジアセンブリ２００の一面に装着されるバスバーアセンブリ１３０で構成されている。
【００５６】
フレーム部材の側面図が示されている図４を、図２及び図３と共に参照すると、カートリッジアセンブリ２００は複数のカートリッジの結合からなっており、前記カートリッジは、電池セルが装着されるフレーム部材２１０からなっており、エッジには、隣接配列されたカートリッジとの結合によってカートリッジアセンブリ２００を形成するための締結部２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ，２１１ｄが形成されている。
【００５７】
エンドプレート１４１，１４２の表面にはビード１４３が形成されており、カートリッジの締結部２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ，２１１ｄに対応する位置に、カートリッジアセンブリとの結合のための締結孔１４４ａ，１４４ｂ，１４４ｃ，１４４ｄが穿孔されている。
【００５８】
エンドプレート１４１，１４２と最外側カートリッジ２０１，２０２との間には熱絶縁性の絶縁プレート１４６が介在することによって、最外側カートリッジ２０１，２０２に装着された電池セルと他の電池セルとの温度差による性能の低下を最小化することができる。
【００５９】
また、エンドプレート１４１には、サーミスタ１５０が装着されるためのグルーブ１４５が形成されているので、電池セルの温度を効果的に測定して作動を制御することができる。
【００６０】
バスバーアセンブリ１３０は、電池セルの電極端子の電気的接続のためのバスバー１３１が絶縁性フレーム部材に装着されている構造となっている。
【００６１】
図５には、電池セルをフレーム部材に装着する過程を示した斜視図が示されており、図６には、フレーム部材及び放熱フィンの斜視図が示されている。
【００６２】
図５及び図６を図４と共に参照すると、フレーム部材２１０は、平面視で四角形状からなっており、それぞれの締結部２１１は、それぞれのエッジに隣接する２つの外周辺から外向きに延びて、平面視で四角形状からなっている。また、フレーム部材２１０は、両側に装着された電池セル１０を取り囲む外壁２１２が、垂直断面視で放熱フィン２３０を基準として上下方向に、外周辺に沿って延びているため、電池セル１０は、フレーム部材２１０の両側にさらに安定的に装着され得る。参考に、図面の簡略化のために、図５には１つの電池セル１０のみが示されている。
【００６３】
フレーム部材２１０の外壁２１２の内面には、一側方向に隣接するフレーム部材（図示せず）との結合のための締結突起２１３が外向きに突出しており、締結突起２１３に対応して他側方向に締結溝２１４が形成されている。
【００６４】
フレーム部材２１０の締結部２１１は、フレーム部材２１０の外周辺から外向きに突出している構造となっており、中央に締結孔２１５が穿孔されている。
【００６５】
前記の構造は、フレーム部材２１０の相互間の結合だけでなく、電池パック（図１の１００）の作製のためにベースプレート（図１の１１０）上に電池モジュール（図１の１２１ａ）を装着するとき、強固な結合状態を提供すると共に、組立が容易であるという利点を提供する。
【００６６】
グリッピング部２１６，２１７ａ，２１７ｂ，２１７ｃはフレーム部材２１０の内側面に形成されており、電池セル１０の電極端子が位置するフレーム部材２１０の内側面部位には第１グリッピング部２１６が、電極端子が位置しないフレーム部材の内側面部位には第２グリッピング部２１７ａ，２１７ｂ，２１７ｃが電池セル１０の外周辺に沿ってそれぞれ形成されている。
【００６７】
上述したように、第１グリッピング部２１６は、電池セル１０の電極端子の間に対応するフレーム部材２１０の内側面部位に形成されており、対面する電池セル１０側に突出した突起２１６ａで構成されている。第１グリッピング部２１６の突起２１６ａは、電池セルの電極組立体収納部の外側面に密着する構造で形成されている。
【００６８】
第２グリッピング部２１７ａ，２１７ｂ，２１７ｃは、電池セルの熱融着余剰部を支持する長さで構成され、電極端子が位置しないフレーム部材の内側面部位にそれぞれ形成されている。
【００６９】
前記の構造のように、第１グリッピング部２１６と第２グリッピング部２１７ａ，２１７ｂ，２１７ｃの組み合わせによって、カートリッジに対する電池セル１０の定位置装着を保証すると同時に、衝撃、振動などのように外部から印加された外力に対して安定した結合及び組立状態を提供する。
【００７０】
放熱フィン２３０は、インサート射出成形によってフレーム部材２１０に一体に装着されている。放熱フィン２３０の一側端部２３１は、熱伝導のために外向きに延びてカートリッジの外部に露出しており、放熱フィン２３０の安定した装着及び高い熱伝導のために、フレーム部材２１０の外側面の形状に対応して垂直断面視でＴ字状の構造となっている。
【００７１】
図７は、本発明の一実施例に係る電池モジュールがベースプレートの上面に搭載されている構造を示した模式図が示されており、図８は、図７の電池モジュールがベースプレートの上面に搭載される過程を概略的に示した模式図が示されている。
【００７２】
図７及び図８を共に参照すると、電池モジュール１２１ａは、電池モジュール１２１ａに装着された電池セル１０がベースプレート１１０に対して垂直な方向にベースプレート１１０上に搭載されている。
【００７３】
図２を共に参照すると、電池モジュール１２１ａにおいてカートリッジの互いに隣接配列された締結部には、カートリッジアセンブリで形成された締結積層部２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄが形成されている。
【００７４】
締結積層部２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄのうちベースプレート１１０に接する締結積層部２０１ｂ，２０１ｄは、ホールドダウンブラケット３０１，３０２によってベースプレート１１０に結合されている。
【００７５】
第１ホールドダウンブラケット３０１は第１締結積層部２０１ｂを固定し、第２ホールドダウンブラケット３０２は第２締結積層部２０１ｄを固定する。第１ホールドダウンブラケット３０１は、溶接によってベースプレート１１０に結合されており、第２ホールドダウンブラケット３０２は、ボルト又はねじによってベースプレート１１０に結合されている。
【００７６】
したがって、図８の（Ａ）のように、電池モジュールをベースプレートに対して傾斜させた状態で、第１締結積層部２０１ｂを第１ホールドダウンブラケット３０１に挿入して固定し、図８の（Ｂ）のように、電池モジュールを平行にベースプレート上に密着させた後、第２ホールドダウンブラケット３０２をベースプレートに締結して第２締結積層部２０１ｄを固定する。
【００７７】
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】
【００７８】
以上で説明したように、本発明に係る電池モジュールは、特定の構造のカートリッジによって、カートリッジの相互間の結合状態が安定しており、電池セルの放熱を効果的に達成できるだけでなく、カートリッジに対する電池セルの安定した装着状態を提供することができる効果がある。
【符号の説明】
【００７９】
１０  電池セル
１００  電池パック
１１０  ベースプレート
１１１  第１プレート
１１２  第２プレート
１１３  第１締結孔
１１４  第２締結孔
１２１  第１電池モジュール群
１２２  第２電池モジュール群
１２３  第３電池モジュール群
１２４  第４電池モジュール群
１３０  バスバーアセンブリ
１３１  バスバー
１４１  エンドプレート
１４２  エンドプレート
１４３  ビード
１４４  締結孔
１４５  グルーブ
１４６  絶縁プレート
１５０  サーミスタ
２００  カートリッジアセンブリ
２０１  最外側カートリッジ
２０２  最外側カートリッジ
２１０  フレーム部材
２１１  締結部
２１２  外壁
２１３  締結突起
２１４  締結溝
２１５  締結孔
２１６  第１グリッピング部
２１７  第２グリッピング部
２３０  放熱フィン
２３１  一側端部
３０１  第１ホールドダウンブラケット
３０２  第２ホールドダウンブラケット
【図１】
0006490105.tif 000002
【図２】
0006490105.tif 000003
【図３】
0006490105.tif 000004
【図４】
0006490105.tif 000005
【図５】
0006490105.tif 000006
【図６】
0006490105.tif 000007
【図７】
0006490105.tif 000008
【図８（Ａ）】
0006490105.tif 000009
【図８（Ｂ）】
0006490105.tif 000010