(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ２つの二次電池セル、モジュールフレーム及び冷却フィンを有する多数のバッテリーモジュールと、
前記多数のバッテリーモジュールが集められたバッテリーモジュールアセンブリの両側面に位置するエンドプレートと、
前記バッテリーモジュールアセンブリの上端部に接し、前記エンドプレートに固定される「コ」字状のテンションバーと、
前記バッテリーモジュールアセンブリに含まれたバッテリーモジュールの電極リードに電気的に連結されたセンシングラインアセンブリと、
前記バッテリーモジュールアセンブリに含まれたバッテリーモジュールの電極リードを相互電気的に連結させるターミナルバスバーと、
前記バッテリーモジュールアセンブリの前方が外部に露出しないようにする前方カバーと、
前記バッテリーモジュールアセンブリの後方が外部に露出しないようにする後方カバーと、を含み、
前記モジュールフレームは、四角枠の形状を有し、下端面に前記冷却フィンが挿入可能なスリットが形成され、前記２つの二次電池セルの間に介在するバッテリーモジュールアレイ。
【請求項２】
それぞれ２つの二次電池セル、モジュールフレーム及び冷却フィンを有する多数のバッテリーモジュールと、
前記多数のバッテリーモジュールが集められたバッテリーモジュールアセンブリの両側面に位置するエンドプレートと、
前記バッテリーモジュールアセンブリの上端部に接し、前記エンドプレートに固定される「コ」字状のテンションバーと、
前記バッテリーモジュールアセンブリに含まれたバッテリーモジュールの電極リードに電気的に連結されたセンシングラインアセンブリと、
前記バッテリーモジュールアセンブリに含まれたバッテリーモジュールの電極リードを相互電気的に連結させるターミナルバスバーと、
前記バッテリーモジュールアセンブリの前方が外部に露出しないようにする前方カバーと、
前記バッテリーモジュールアセンブリの後方が外部に露出しないようにする後方カバーと、を含み、
前記モジュールフレームは、四角枠の形状を有し、側面に前記冷却フィンが結合可能であり、前記２つの二次電池セルの外面を囲むバッテリーモジュールアレイ。
【請求項３】
それぞれ２つの二次電池セル、モジュールフレーム及び冷却フィンを有する多数のバッテリーモジュールと、
前記多数のバッテリーモジュールが集められたバッテリーモジュールアセンブリの両側面に位置するエンドプレートと、
前記バッテリーモジュールアセンブリの上端部に接し、前記エンドプレートに固定される「コ」字状のテンションバーと、
前記バッテリーモジュールアセンブリに含まれたバッテリーモジュールの電極リードに電気的に連結されたセンシングラインアセンブリと、
前記バッテリーモジュールアセンブリに含まれたバッテリーモジュールの電極リードを相互電気的に連結させるターミナルバスバーと、
前記バッテリーモジュールアセンブリの前方が外部に露出しないようにする前方カバーと、
前記バッテリーモジュールアセンブリの後方が外部に露出しないようにする後方カバーと、を含み、
前記前方カバーは前記ターミナルバスバーと電気的に連結された電極端子を含み、
前記電極端子は前記前方カバーの外部に露出するバッテリーモジュールアレイ。
【請求項４】
前記バッテリーモジュールアレイは、前記バッテリーモジュールアセンブリと前記エンドプレートとの間に介在した絶縁シートをさらに含む請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載のバッテリーモジュールアレイ。
【請求項５】
前記絶縁シートの材質は、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）である請求項４に記載のバッテリーモジュールアレイ。
【請求項６】
前記エンドプレートには螺子状の溝が設けられ、
前記テンションバーには前記エンドプレートの溝に対応する位置に溝が設けられ、
前記エンドプレートと前記テンションバーとはボルトを通じて固定される請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載のバッテリーモジュールアレイ。
【請求項７】
前記センシングラインアセンブリは、外部機器と連結可能なコネクタを含む請求項１から３のうちいずれか１項に記載のバッテリーモジュールアレイ。
【請求項８】
請求項１から請求項７のうちいずれか１項に記載のバッテリーモジュールアレイと、
バッテリー保護回路と、を含むバッテリーパック。
【請求項９】
請求項８に記載のバッテリーパックと、
前記バッテリーパックから電力の供給を受ける負荷と、を含むバッテリー駆動システム。
【請求項１０】
前記負荷は、電気駆動手段または携帯用機器である請求項９に記載のバッテリー駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリーモジュールアレイに関し、より詳しくは、空間効率性を向上できるバッテリーモジュールを含むバッテリーモジュールアレイに関する。
【０００２】
本出願は、２０１４年４月３日出願の韓国特許出願第１０−２０１４−００３９９６２号及び第１０−２０１４−００３９９６３号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
製品群毎の適用性が高く、高いエネルギー密度などの電気的特性を有する二次電池は、携帯用機器だけでなく、電気的駆動源によって駆動する電気自動車（ＥＶ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）またはハイブリッド自動車（ＨＥＶ；Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）などに普遍的に用いられている。このような二次電池は、化石燃料の使用を画期的に減少させるという一次的な長所だけでなく、エネルギーの使用による副産物が全く発生しないという点で環境にやさしく、エネルギー効率向上のための新たなエネルギー源として注目されている。
【０００４】
現在、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などの二次電池が広く使用されている。このような単位二次電池セルの作動電圧は約２．５Ｖ〜４．２Ｖである。したがって、これより高い出力電圧が求められる場合、多数の二次電池セルを直列で連結してバッテリーパックを構成することがある。また、バッテリーパックに求められる充放電容量に応じて多数の二次電池セルを並列で連結してバッテリーパックを構成することもある。したがって、前記バッテリーパックに含まれる二次電池セルの個数は、求められる出力電圧または充放電容量に応じて多様に設定され得る。
【０００５】
一方、多数の二次電池セルを直列／並列で連結してバッテリーパックを構成する場合、２以上の二次電池セルが集められてバッテリーモジュールを構成し、多数のバッテリーモジュールが集められてバッテリーモジュールアレイを構成し、前記バッテリーモジュールアレイにその他の構成要素が加えられてバッテリーパックを構成する方法が一般的である。このとき、バッテリーモジュールアレイの形状は、多数のバッテリーモジュール同士の電気的連結及び機械的連結関係によって決定される。
【０００６】
一方、韓国特許公開第１０−２０１２−００４７８００号公報にはバッテリーモジュールアレイ及びバッテリーモジュールが開示されている。該文献ではバッテリーモジュールアレイを単にボックス状であると示しているが、バッテリーパックの全体形状はバッテリーモジュールアレイの形状によって多大な影響を受ける。また、バッテリーモジュールアレイの形状はバッテリーモジュールの形状によって相当な影響を受ける。したがって、優れた空間活用性を有するバッテリーモジュールが求められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、空間効率性を向上できるバッテリーモジュールを含むバッテリーモジュールアレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を達成するため、本発明によるバッテリーモジュールアレイは、それぞれ２つの二次電池セル、モジュールフレーム及び冷却フィンを有する多数のバッテリーモジュール；前記多数のバッテリーモジュールが集められたバッテリーモジュールアセンブリの両側面に位置するエンドプレート；前記バッテリーモジュールアセンブリの上端部に接し、前記エンドプレートに固定される「コ」字状のテンションバー；前記バッテリーモジュールアセンブリに含まれたバッテリーモジュールの電極リードに電気的に連結されたセンシングラインアセンブリ；前記バッテリーモジュールアセンブリに含まれたバッテリーモジュールの電極リードを相互電気的に連結させるターミナルバスバー；前記バッテリーモジュールアセンブリの前方が外部に露出しないようにする前方カバー；及び前記バッテリーモジュールアセンブリの後方が外部に露出しないようにする後方カバー；を含むバッテリーモジュールアレイを提供する。
【０００９】
本発明の一実施例によれば、前記モジュールフレームは、四角枠の形状を有し、下端面に前記冷却フィンが挿入可能なスリットが形成され、前記２つの二次電池セルの間に介在する。
【００１０】
本発明の他の実施例によれば、前記モジュールフレームは、四角枠の形状を有し、側面に前記冷却フィンが結合可能であり、前記２つの二次電池セルの外面を囲む。
【００１１】
本発明の一実施例によれば、前記バッテリーモジュールアレイは、前記バッテリーモジュールアセンブリと前記エンドプレートとの間に介在した絶縁シートをさらに含む。望ましくは、前記絶縁シートの材質はエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）である。
【００１２】
本発明の一実施例によれば、前記エンドプレートには螺子線が形成された溝が設けられ、前記テンションバーには前記エンドプレートの溝に対応する位置に溝が設けられ、前記エンドプレートと前記テンションバーとはボルトを通じて固定される。
【００１３】
本発明の一実施例によれば、前記センシングラインアセンブリは外部機器と連結可能なコネクタを含む。
【００１４】
本発明の一実施例によれば、前記前方カバーは前記ターミナルバスバーと電気的に連結された電極端子を含む。そして、前記電極端子は前記前方カバーの外部に露出する。
【００１５】
本発明によるバッテリーモジュールアレイは、バッテリーモジュールアレイ、及びバッテリー保護回路を含むバッテリーパックの一構成要素になり得る。
【００１６】
本発明によるバッテリーパックは、バッテリーパック、及び前記バッテリーパックから電力の供給を受ける負荷を含むバッテリー駆動システムの一構成要素になり得る。このとき、前記負荷は、電気駆動手段または携帯用機器であり得る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、２セルバッテリーモジュールを使用してバッテリーモジュールアレイを構成することで、高い空間活用率を得ることができる。
【００１８】
本発明の他の態様によれば、標準化された２セルバッテリーモジュールを通じて多様なサイズ及び多様な充放電容量を有するバッテリーモジュールアレイを製作することができる。
【００１９】
本発明のさらに他の態様によれば、中央に位置した１つのフレームを使用することで、製作コストを節減することができる。
【００２０】
本発明のさらに他の態様によれば、モジュールフレームが射出方式で冷却フィンと結合しないため、製造工程で発生し得る公差を減らすことができる。したがって、本発明のさらに他の態様によれば、冷却フィンの反りにより発生し得る二次電池セルとの未接触面積を減らすことができる。
【００２１】
本発明のさらに他の態様によれば、バッテリーモジュールを相互結合させるために別途のボルトまたはナット溝を形成する必要がないため、バッテリーモジュールアレイを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割を果たすため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
【００２３】
【図１】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールアレイの構成を示した分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの結合斜視図である。
【図４】多数のバッテリーモジュールと２つのエンドプレートとの結合関係を説明するための参照図である。
【図５】本発明の一実施例によるテンションバーとバッテリーモジュールアセンブリとの結合関係を説明するための参照図である。
【図６】本発明の一実施例によるセンシングラインアセンブリとバッテリーモジュールアセンブリとの結合関係を説明するための参照図である。
【図７】本発明の一実施例による前方カバーと後方カバーとバッテリーモジュールアセンブリとの結合関係を説明するための参照図である。
【図８】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールアレイの結合斜視図である。
【図９】本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールアレイの構成を示した分解斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールの分解斜視図である。
【図１１】本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールの結合斜視図である。
【図１２】多数のバッテリーモジュールと２つのエンドプレートとの結合関係を説明するための参照図である。
【図１３】本発明の他の実施例によるテンションバーとバッテリーモジュールアセンブリとの結合関係を説明するための参照図である。
【図１４】本発明の他の実施例によるセンシングラインアセンブリとバッテリーモジュールアセンブリとの結合関係を説明するための参照図である。
【図１５】本発明の他の実施例による前方カバーと後方カバーとバッテリーモジュールアセンブリとの結合関係を説明するための参照図である。
【図１６】本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールアレイの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００２５】
図１は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールアレイの構成を示した分解斜視図である。
【００２６】
図１を参照すれば、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールアレイ１００は、多数のバッテリーモジュール１０、２つのエンドプレート２１、２つのテンションバー３０、センシングラインアセンブリ５０、ターミナルバスバー４０、前方カバー６１及び後方カバー６２を含む。以下、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールアレイを、前記バッテリーモジュールアレイの組立て過程に従って説明する。
【００２７】
図２は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの分解斜視図である。
【００２８】
図２を参照すれば、本発明の一実施例によるバッテリーモジュール１０は、それぞれ２つの二次電池セル１１、モジュールフレーム１２及び冷却フィン１３を含む。
【００２９】
ここで、前記二次電池セル１１の種類は特に限定されない。それぞれの二次電池セル１１は、再充電自在であって、充電または放電電圧を考慮してリチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などで構成できる。望ましくは、前記二次電池セル１１としてリチウムポリマー電池を使用することができる。また、前記二次電池セル１１は、外装材の種類によってパウチ型、円筒型、角形などに分類できる。望ましくは、前記二次電池セル１１としてパウチ型二次電池セルを使用することができる。
【００３０】
前記モジュールフレーム１２は、両側面に前記二次電池セル１１を固定できる四角枠の形状を有する。また、前記モジュールフレーム１２の上端面１２（ａ）及び下端面１２（ｂ）は、以後バッテリーモジュールアレイを構成するとき、外部に露出するバッテリーモジュールアレイの上端面及びバッテリーモジュールアレイの下端面になるため、平らな形状を有し得る。また、前記モジュールフレーム１２は、隣接した他のバッテリーモジュールフレームと噛み合って固定できる形状を有し得る。また、前記モジュールフレーム１２の下端面１２（ｂ）には、冷却フィン１３が挿入可能なスリットが形成される。また、前記モジュールフレーム１２の中央部は、前記冷却フィン１３が前記二次電池セル１１と接触できるように開放されている（四角枠の形状）。上述した前記バッテリーモジュール１０は「中央枠型の２セルバッテリーモジュール」と称し得る。
【００３１】
前記モジュールフレーム１２は高分子物質からなり得る。望ましくは、前記モジュールフレーム１２の材質はＰＡ６６であり得る。
【００３２】
前記冷却フィン１３は、間接冷却方式によって二次電池セル１１の熱を放出する役割を果たす。図２には「Ｌ」字状の冷却フィンを示したが、「Ｔ」字状、「Ｉ」字状であっても良い。前記冷却フィン１３は金属からなり得る。望ましくは、前記冷却フィン１３の材質はアルミニウムであり得る。
【００３３】
図３は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの結合斜視図である。
【００３４】
図３を参照すれば、図２に示された構成の結合関係を理解することができる。
【００３５】
前記バッテリーモジュール１０は、２種の形態に分けられる。一つは２つの二次電池セル１１に形成された同じ極性の電極リードが同じ方向に露出する並列型モジュール（Ｐ−ｔｙｐｅ）であり、他の一つは２つの二次電池セル１１に形成された同じ極性の電極リードが異なる方向に露出する直列型モジュール（Ｓ−ｔｙｐｅ）である。図２に示されたバッテリーモジュール１０は並列型モジュールであり、図３に示されたバッテリーモジュール１０は直列型モジュールである。
【００３６】
前記バッテリーモジュールアレイ１００は、前記並列型モジュール又は前記直列型モジュールの１種のみを含むか、若しくは、並列型モジュール及び前記直列型モジュールを共に含むことができる。また、前記バッテリーモジュールアレイ１００は多数のバッテリーモジュール１０を含む。しかし、本発明が前記バッテリーモジュール１０の個数によって制限されることはない。
【００３７】
図４は、多数のバッテリーモジュールと２つのエンドプレートとの結合関係を説明するための参照図である。
【００３８】
図４を参照すれば、多数のバッテリーモジュール１０が集められたことが確認できる。このように多数のバッテリーモジュール１０が集められた集合体をバッテリーモジュールアセンブリ２０と称し得る。前記２つのエンドプレート２１は、このようなバッテリーモジュールアセンブリ２０の両側面に位置する。
【００３９】
本発明の一実施例によれば、前記バッテリーモジュールアレイは、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０と前記エンドプレート２１との間に介在した絶縁シート２２をさらに含み得る。前記絶縁シート２２は２つ備えられ、バッテリーモジュールアセンブリ２０と２つのエンドプレート２１との間にそれぞれ１つずつ介在することができる。前記絶縁シート２２は高分子物質からなり得る。望ましくは、前記絶縁シート２２の材質はエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）であり得る。
【００４０】
図５は、本発明の一実施例によるテンションバーとバッテリーモジュールアセンブリとの結合関係を説明するための参照図である。
【００４１】
図５を参照すれば、前記２つのテンションバー３０は「コ」字状である。そして、前記２つのテンションバー３０は、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０の上端部に接し、前記エンドプレート２１に固定される。図５に示されたように、前記テンションバー３０は前後方向と垂直方向である左右方向の支持力を提供でき、上部に下部方向への支持力を提供することができる。テンションバー３０を通じてバッテリーモジュールアセンブリ２０に左右方向の支持力を提供することで、バッテリーモジュールアセンブリ２０は堅固な結合状態を維持できる。
【００４２】
本発明の一実施例によれば、前記エンドプレート２１には螺子線が形成された溝が設けられている。そして、前記テンションバー３０は、前記エンドプレート２１の溝に対応する位置に溝が設けられている。そして、前記エンドプレート２１と前記テンションバー３０とはボルト３１を通じて固定される。前記テンションバー３０は、バッテリーモジュールアセンブリ２０の構造を堅固に固定する役割を果たす。
【００４３】
前記ターミナルバスバー４０は、後述する電極端子６３とバッテリーモジュールアセンブリとの間の電気的連結を媒介する。このとき、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０に含まれたバッテリーモジュール１０は電極リードを通じて相互電気的に連結され得る。
【００４４】
図６は、本発明の一実施例によるセンシングラインアセンブリとバッテリーモジュールアセンブリとの結合関係を説明するための参照図である。
【００４５】
図６を参照すれば、前記センシングラインアセンブリ５０は、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０に含まれたすべてのバッテリーモジュール１０の電極リードに電気的に連結される。
【００４６】
本発明の一実施例によれば、前記センシングラインアセンブリ５０は外部測定装置と連結可能なコネクタ５１を含み得る。
【００４７】
前記センシングラインアセンブリ５０は、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０に含まれた各バッテリーモジュール１０の電圧を測定するための電圧測定装置と電気的に連結するための構成要素である。前記電圧測定装置は、前記コネクタ５１を通じて連結され、前記電圧測定装置は本発明によるバッテリーモジュールアレイ１００の充電及び放電を制御するバッテリー管理システムであり得る。
【００４８】
図７は、本発明の一実施例による前方カバーと後方カバーとバッテリーモジュールアセンブリとの結合関係を説明するための参照図である。
【００４９】
図７を参照すれば、前記前方カバー６１は前記バッテリーモジュールアセンブリ２０の前方が外部に露出しないようにする役割を果たす。すなわち、前記前方カバー６１は、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０の前方をカバーできるように、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０の前方に配置され結合される。同様に、前記後方カバー６２は、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０の後方が外部に露出しないようにする役割を果たす。すなわち、前記後方カバー６２は、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０の後方をカバーできるように、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０の後方に配置され結合される。
【００５０】
本発明の一実施例によれば、前記前方カバー６１は前記ターミナルバスバー４０と電気的に連結された電極端子６３を含む。そして、前記電極端子６３は、前記前方カバー６１の外部に露出する。前記電極端子６３は、バッテリーモジュールアレイ１００の充電及び放電のため、外部機器と連結される端子である。前記電極端子６３を通じて充電電流及び放電電流が流れる。
【００５１】
図８は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールアレイの結合斜視図である。
【００５２】
図８を参照すれば、図１から図７を参照して説明した本発明の一実施例によるバッテリーモジュールアレイ１００の完成された様子を確認できる。
【００５３】
図９は、本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールアレイの構成を示した分解斜視図である。
【００５４】
図９を参照すれば、本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールアレイ１００は、多数のバッテリーモジュール１０、２つのエンドプレート２１、２つのテンションバー３０、センシングラインアセンブリ５０、ターミナルバスバー４０、前方カバー６１及び後方カバー６２を含む。以下、本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールアレイを、前記バッテリーモジュールアレイの組立て過程に従って説明する。
【００５５】
図１０は、本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールの分解斜視図である。
【００５６】
図１０を参照すれば、本発明の他の実施例によるバッテリーモジュール１０は、それぞれ２つの二次電池セル１１、２つのモジュールフレーム１２及び２つの冷却フィン１３を含む。
【００５７】
ここで、前記二次電池セル１１の種類は、上述したように、特に限定されない。
【００５８】
前記２つのモジュールフレーム１２は、側面に前記２つの冷却フィン１３がそれぞれ結合可能な形状を有する。また、前記２つのモジュールフレーム１２は前記２つの二次電池セル１１の外面に位置する。前記２つのモジュールフレーム１２の上端面１２（ａ）及び下端面１２（ｂ）は、以後バッテリーモジュールアレイを構成するとき、外部に露出するバッテリーモジュールアレイの上端面及びバッテリーモジュールアレイの下端面になるため、平らな形状を有し得る。また、前記２つのモジュールフレーム１２は隣接した他のバッテリーモジュールフレームと噛み合って固定できる形状を有し得る。前記２つのモジュールフレーム１２の中央部は、前記冷却フィン１３が前記二次電池セル１１と接触できるように開放されている（四角枠の形状）。上述したバッテリーモジュール１０は「ケース枠型の２セルバッテリーモジュール」と称し得る。
【００５９】
前記モジュールフレーム１２は高分子物質からなり得る。望ましくは、前記モジュールフレーム１２の材質はＰＡ６６であり得る。
【００６０】
前記冷却フィン１３は、間接冷却方式によって二次電池セル１１の熱を放出する役割を果たす。図１０には「Ｌ」字状冷却フィンを示したが、「Ｔ」字状、「Ｉ」字状であっても良い。前記冷却フィン１３は金属からなり得る。望ましくは、前記冷却フィン１３の材質はアルミニウムであり得る。
【００６１】
図１１は、本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールの結合斜視図である。
【００６２】
図１１を参照すれば、図１０に示された構成の結合関係を理解することができる。
【００６３】
図１２は、多数のバッテリーモジュールと２つのエンドプレートとの結合関係を説明するための参照図である。
【００６４】
図１２を参照すれば、多数のバッテリーモジュール１０が集められたバッテリーモジュールアセンブリが示されていることが確認できる。前記２つのエンドプレート２１は、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０の両側面に位置する。
【００６５】
本発明の他の実施例によれば、前記バッテリーモジュールアレイは、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０と前記エンドプレート２１との間に介在した絶縁シート２２をさらに含むことができる。前記絶縁シート２２は２つ備えられ、バッテリーモジュールアセンブリ２０と２つのエンドプレート２１との間にそれぞれ１つずつ介在することができる。前記絶縁シート２２は高分子物質からなり得る。望ましくは、前記絶縁シート２２の材質はエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）であり得る。
【００６６】
図１３は、本発明の他の実施例によるテンションバーとバッテリーモジュールアセンブリとの結合関係を説明するための参照図である。
【００６７】
図１３を参照すれば、前記２つのテンションバー３０は「コ」字状である。そして、前記２つのテンションバー３０は、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０の上端部に接し、前記エンドプレート２１に固定される。図１３に示されたように、前記テンションバー３０は前後方向と垂直方向である左右方向の支持力を提供でき、上部に下部方向への支持力を提供することができる。テンションバー３０を通じてバッテリーモジュールアセンブリ２０に左右方向の支持力を提供することで、バッテリーモジュールアセンブリ２０は堅固な結合状態を維持できる。
【００６８】
本発明の一実施例によれば、前記エンドプレート２１には螺子線が形成された溝が設けられている。そして、前記テンションバー３０は、前記エンドプレート２１の溝に対応する位置に溝が設けられている。そして、前記エンドプレート２１と前記テンションバー３０とはボルト３１を通じて固定される。前記テンションバー３０は、バッテリーモジュールアセンブリ２０の構造を堅固に固定する役割を果たす。
【００６９】
前記ターミナルバスバー４０は、後述する電極端子６３とバッテリーモジュールアセンブリとの間の電気的連結を媒介する。このとき、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０に含まれたバッテリーモジュール１０は電極リードを通じて相互電気的に連結され得る。
【００７０】
図１４は、本発明の他の実施例によるセンシングラインアセンブリとバッテリーモジュールアセンブリとの結合関係を説明するための参照図である。
【００７１】
図１４を参照すれば、前記センシングラインアセンブリ５０は、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０に含まれたすべてのバッテリーモジュール１０の電極リードに電気的に連結される。
【００７２】
ここで、前記センシングラインアセンブリ５０は外部測定装置と連結可能なコネクタ５１を含み得る。
【００７３】
前記センシングラインアセンブリ５０は、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０に含まれた各バッテリーモジュール１０の電圧を測定するための電圧測定装置と電気的に連結するための構成要素である。前記電圧測定装置は、前記コネクタ５１を通じて連結され、前記電圧測定装置は本発明によるバッテリーモジュールアレイ１００の充電及び放電を制御するバッテリー管理システムであり得る。
【００７４】
図１５は、本発明の他の実施例による前方カバーと後方カバーとバッテリーモジュールアセンブリとの結合関係を説明するための参照図である。
【００７５】
図１５を参照すれば、前記前方カバー６１は前記バッテリーモジュールアセンブリ２０の前方が外部に露出しないようにする役割を果たす。すなわち、前記前方カバー６１は、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０の前方をカバーできるように、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０の前方に配置され結合される。同様に、前記後方カバー６２は、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０の後方が外部に露出しないようにする役割を果たす。すなわち、前記後方カバー６２は、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０の後方をカバーできるように、前記バッテリーモジュールアセンブリ２０の後方に配置され結合される。
【００７６】
本発明の他の実施例によれば、前記前方カバー６１は前記ターミナルバスバー４０と電気的に連結された電極端子６３を含む。そして、前記電極端子６３は、前記前方カバー６１の外部に露出する。前記電極端子６３は、バッテリーモジュールアレイ１００の充電及び放電のため、外部機器と連結される端子である。前記電極端子６３を通じて充電電流及び放電電流が流れる。
【００７７】
図１６は、本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールアレイの斜視図である。
【００７８】
図１６を参照すれば、図９から図１５を参照して説明した本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールアレイ１００の完成された様子を確認できる。
【００７９】
本発明によるバッテリーモジュールアレイ１００は、バッテリーモジュールアレイ１００及びバッテリー保護回路（図示せず）を含むバッテリーパック（図示せず）の一構成要素になり得る。
【００８０】
本発明によるバッテリーパックは、バッテリーパック及び前記バッテリーパックから電力の供給を受ける負荷を含むバッテリー駆動システムの一構成要素になり得る。前記バッテリー駆動システムの一例としては、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、電気自転車（Ｅ−Ｂｉｋｅ）、電動工具（Ｐｏｗｅｒ  ｔｏｏｌ）、電力貯蔵装置（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、無停電電源装置（ＵＰＳ）、携帯用パソコン、携帯電話、携帯用オーディオ装置、携帯用ビデオ装置などが挙げられる。また、前記負荷の一例としては、バッテリーパックが供給する電力によって回転力を提供するモーター、または、バッテリーパックが供給する電力を各種回路部品が要する電力に変換する電力変換回路が挙げられる。
【００８１】
本発明によれば、２セルバッテリーモジュールを使用してバッテリーモジュールアレイを構成することで、高い空間活用率を得ることができる。また、標準化された２セルバッテリーモジュールを通じて多様なサイズ及び多様な充放電容量を有するバッテリーモジュールアレイを製作することができる。本発明の一態様によれば、中央に位置した１つのフレームを使用することで、製作コストを節減することができる。本発明の他の態様によれば、モジュールフレームが射出方式で冷却フィンと結合しないため、製造工程で発生し得る公差を減らすことができる。したがって、本発明の他の態様によれば、冷却フィンの反りにより発生し得る二次電池セルとの未接触面積を減らすことができる。
【００８２】
一方、バッテリーモジュールを相互結合させるために別途のボルトまたはナット溝を形成する必要がないため、製作が容易である。
【００８３】
以上、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれらによって限定されず、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者にとって、本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは勿論である。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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