(57)【要約】  本発明の一実施例によるバッテリーモジュールは、複数のバッテリーセルが積層されて形成されたセル積層体と、前記セル積層体の長手方向の一側及び他側をカバーするバスバーフレーム、及び前記バスバーフレームの上に固定され、前記バッテリーセルと電気的に接続する複数のバスバーを含むバスバーフレームアセンブリーと、前記セル積層体の長手方向に沿って延びて前記セル積層体の上面の少なくとも一部をカバーする第１のＦＰＣＢ、前記第１のＦＰＣＢの長手方向の一側端部から延びて前記バスバーと電気的に接続する第２のＦＰＣＢ、及び前記第２のＦＰＣＢの上に形成されるピン挿入孔に挿入されるコネクターピンを備えるコネクターを含むＦＰＣＢアセンブリーと、を含む。
2021518983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のバッテリーセルが積層されて形成されたセル積層体と、
前記セル積層体の長手方向の一側及び他側をカバーするバスバーフレーム、及び前記バスバーフレームの上に固定され、前記バッテリーセルと電気的に接続する複数のバスバーを含むバスバーフレームアセンブリーと、
前記セル積層体の長手方向に沿って延びて前記セル積層体の上面の少なくとも一部をカバーする第１のＦＰＣＢ、前記第１のＦＰＣＢの長手方向の一側端部から延びて前記バスバーと電気的に接続する第２のＦＰＣＢ、及び前記第２のＦＰＣＢの上に形成されるピン挿入孔に挿入されるコネクターピンを備えるコネクターを含むＦＰＣＢアセンブリーと、を含む、バッテリーモジュール。
【請求項２】
前記バッテリーセルは、
電極組立体と、
前記電極組立体と接続し、前記バッテリーセルの長手方向に沿って相互に反対方向へ延びる一対の電極リードと、
前記電極組立体を収容し、前記電極リードが外部に露出するように封止されるセルケースと、を含むことを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項３】
前記一対の電極リードは、
前記セル積層体の高さ方向の中心部から下方へ偏った位置に形成されることを特徴とする、請求項２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項４】
前記バスバーフレームは、
前記電極リードの偏りによって前記電極リードの上部に形成される空間に設けられたＦＰＣＢ装着部を備えることを特徴とする、請求項３に記載のバッテリーモジュール。
【請求項５】
前記第２のＦＰＣＢは、
前記ＦＰＣＢ装着部の上に装着され、前記ピン挿入孔を備えるコネクター実装部を備えることを特徴とする、請求項４に記載のバッテリーモジュール。
【請求項６】
前記コネクターは、
前記コネクター実装部の上に実装されることを特徴とする、請求項５に記載のバッテリーモジュール。
【請求項７】
前記バスバーフレームは、
前記電極リードの偏りによって前記電極リードの上部に形成される空間に設けられた固定ピンを備えることを特徴とする、請求項４から請求項６のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項８】
前記コネクターは、
前記固定ピンが挿入される固定孔が形成された固定部を備えることを特徴とする、請求項７に記載のバッテリーモジュール。
【請求項９】
前記ＦＰＣＢアセンブリーは、
前記コネクターと前記コネクター実装部との間に介在されるスチフナーをさらに含み、前記スチフナーは、前記コネクターピン及び前記ピン挿入孔と対応する位置に形成される貫通孔を備えることを特徴とする、請求項５に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを含む、バッテリーパック。
【請求項１１】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールを含む、自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＰＣＢに実装されたコネクターを備えるバッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車に関し、より詳しくは、セル積層体を横切って設けられるＦＰＣＢの両端部に実装され、電極リードの偏り配置によって形成された空間を用いて設けられるコネクターを備えるバッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車に関する。
【０００２】
本出願は、２０１８年１２月２６日出願の韓国特許出願第１０−２０１８−０１６９９６４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、すべて本出願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
バッテリーモジュールには、通常、バッテリーモジュールを構成する各々のバッテリーセルの電圧及びセル積層体の温度などの情報を用いてバッテリーモジュールの充放電を制御するＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｓｙｓｔｅｍ）のような制御装置が接続し得る。このような制御装置の接続のためには、バッテリーモジュールを構成する各々のバッテリーセルと電気的に接続し、セル積層体の温度測定のための温度センサーと電気的に接続するコネクターの設置が必要となる。
【０００４】
従来には、部品間の電気的接続のために用いられるＦＰＣＢ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）とコネクターとを接続するに際し、ＦＰＣＢにターミナルを圧着した後、このようにターミナルが圧着された状態のＦＰＣＢの端部をコネクターに挿入または固定する方式が用いられていた。
【０００５】
しかし、このような方式の場合、各々のターミナルを個別的にＦＰＣＢに圧着する工程が求められて生産性の面で効率的ではなく、ＦＰＣＢとコネクターとの電気的接続がＦＰＣＢに圧着されたターミナルを用いて行われるため、振動または衝撃時において接触不良の危険性が大きいという短所がある。
【０００６】
また、複数のターミナルのうち一つのターミナルでもＦＰＣＢとの接触不良が発生するか、またはターミナル圧着工程で圧着不良が発生する場合、バッテリーセルの電圧測定などにおいて誤謬が発生し得るという問題があった。
【０００７】
したがって、このような生産性の低下及び不良率の増加を解決するためのＦＰＣＢとコネクターとの接続構造の改善方案が求められる。
【０００８】
これに加えて、バッテリーセル各々の電圧などをセンシングするために設けられるコネクターが占める空間によって、バッテリーモジュールの全体的な体積が増加していた。このようにセル積層体が有する容量はそのままでありながらバッテリーモジュールの体積が増加することは、エネルギー密度の面で不利となる。
【０００９】
そこで、コネクターを設けることによるバッテリーモジュールの全体的な体積の増加を最小化することができる構造的な改善が求められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ＦＰＣＢとコネクターとの電気的接続のための構造を改善して生産性の向上及び不良率の減少を達成し、かつコネクターの設置によるバッテリーモジュールの全体的な体積増加を最小化することを目的とする。
【００１１】
但し、本発明が解決しようとする技術的課題は、前述の課題に制限されず、言及していないさらに他の課題は、下記する発明の説明から当業者にとって明確に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を達成するための本発明の一実施例によるバッテリーモジュールは、複数のバッテリーセルが積層されて形成されたセル積層体と、前記セル積層体の長手方向の一側及び他側をカバーするバスバーフレーム、及び前記バスバーフレームの上に固定され、前記バッテリーセルと電気的に接続する複数のバスバーを含むバスバーフレームアセンブリーと、前記セル積層体の長手方向に沿って延びて前記セル積層体の上面の少なくとも一部をカバーする第１のＦＰＣＢ、前記第１のＦＰＣＢの長手方向の一側端部から延びて前記バスバーと電気的に接続する第２のＦＰＣＢ、及び前記第２のＦＰＣＢの上に形成されるピン挿入孔に挿入されるコネクターピンを備えるコネクターを含むＦＰＣＢアセンブリーと、を含む。
【００１３】
前記バッテリーセルは、電極組立体と、前記電極組立体と接続し、前記バッテリーセルの長手方向に沿って相互に反対方向へ延びる一対の電極リードと、前記電極組立体を収容し、前記電極リードが外部に露出するように封止されるセルケースと、を含み得る。
【００１４】
前記一対の電極リードは、前記セル積層体の高さ方向の中心部から下方へ偏った位置に形成され得る。
【００１５】
前記バスバーフレームは、前記電極リードの偏りによって前記電極リードの上部に形成される空間に設けられたＦＰＣＢ装着部を備え得る。
【００１６】
前記第２のＦＰＣＢは、前記ＦＰＣＢ装着部の上に装着され、前記ピン挿入孔を備えるコネクター実装部を備え得る。
【００１７】
前記コネクターは、前記コネクター実装部の上に実装され得る。
【００１８】
前記バスバーフレームは、前記電極リードの偏りによって前記電極リードの上部に形成される空間に設けられた固定ピンを備え得る。
【００１９】
前記コネクターは、前記固定ピンが挿入される固定孔が形成された固定部を備え得る。
【００２０】
前記ＦＰＣＢアセンブリーは、前記コネクターとコネクター実装部との間に介在されるスチフナーをさらに含み得、前記スチフナーは、前記コネクターピン及び前記ピン挿入孔と対応する位置に形成される貫通孔を備え得る。
【００２１】
なお、上記の課題を達成するための本発明の一実施例によるバッテリーパック及び自動車は、前述したような本発明の一実施例によるバッテリーモジュールを含む。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の一面によれば、ＦＰＣＢとコネクターとの電気的接続のための構造が改善され、生産性の向上及び不良率の減少をもたらし、かつコネクターの設置によるバッテリーモジュールの全体的な体積の増加を最小化することができる。
【００２３】
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するため、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。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールを示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールに適用されるセル積層体を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールに適用されるバッテリーセルを示す平面図である。
【図４】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールにおいて上部カバーを除いた様子を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施例によるバッテリーモジュールに適用されるＦＰＣＢ  アセンブリーを示す斜視図である。
【図６】図５に示したＦＰＣＢアセンブリーの一部を示す部分拡大図である。
【図７】本発明に適用される第２のＦＰＣＢとコネクターの結合構造を説明するための分解斜視図である。
【図８】本発明に適用される第２のＦＰＣＢにコネクターが結合した形態を示す図である。
【図９】本発明に適用されるコネクターとバスバーフレームとの結合構造を示す図である。
【図１０】図１に示したバッテリーモジュールの部分拡大図である。
【図１１】図１０に示したバッテリーモジュールを一側面から見た形態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
先ず、図１〜図４を参照して、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの全体的な構成を説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールを示す斜視図であり、図２は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールに適用されるセル積層体を示す斜視図である。また、図３は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールに適用されるバッテリーセルを示す平面図であり、図４は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールにおいて上部カバーを除いた様子を示す斜視図である。
【００２８】
図１〜図４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は、セル積層体１００、ＦＰＣＢアセンブリー２００、バスバーフレームアセンブリー３００、外部端子４００及び上部カバー５００を含んで具現され得る。
【００２９】
前記セル積層体１００は、広い面同士が相互に対向して積層された複数のバッテリーセル１１０を含む。前記セル積層体１００は、最外側及び／または隣接したバッテリーセル１１０の間に介在される少なくとも一つ以上の緩衝パッドＰを含み得る。
【００３０】
即ち、前記セル積層体１００は、ＦＰＣＢアセンブリー２００、バスバーフレームアセンブリー３００、外部端子４００及び上部カバー５００と結合した状態でモノーフレーム（図示せず）に挿入され得、この際、セル積層体１００の体積を最大にすると共に、挿入を容易にするためにスポンジなどのように弾性材質の緩衝パッドＰをさらに適用することができる。
【００３１】
前記バッテリーセル１１０としては、パウチ型のバッテリーセルを適用することができる。図３を参照すれば、このようなパウチタイプのバッテリーセル１１０は、電極組立体（図示せず）、一対の電極リード１１１及びセルケース１１２を含む。
【００３２】
図示していないが、前記電極組立体は、交互に繰り返して積層された正極板と負極板との間にセパレーターを介在した形態を有し、両側の最外郭には、絶縁のためにセパレーターが各々位置することが望ましい。
【００３３】
前記正極板は、正極集電体及びその一面上にコーティングされる正極活物質層からなり、一側端部には、正極活物質がコーティングされていない正極非コーティング領域が形成され、このような正極非コーティング領域は正極タブとして機能する。
【００３４】
前記負極板は、負極集電体及びその一面上または両面上にコーティングされる負極活物質層からなり、一側端部には負極活物質がコーティングされていない負極非コーティング領域が形成され、このような負極非コーティング領域は、負極タブとして機能する。
【００３５】
また、前記セパレーターは、正極板と負極板との間に介在されて相異なる極性を有する電極板同士が直接接触することを防止し、正極板と負極板との間で電解質を介してイオンの移動が可能になるように多孔性材質からなり得る。
【００３６】
前記一対の電極リード１１１は、各々正極タブ（図示せず）及び負極タブ（図示せず）と接続し、セルケース１１２の外側へ引き出される。前記一対の電極リード１１１は、バッテリーセル１１０の長手方向の一側及び他側へ各々引き出される。即ち、本発明に適用されるバッテリーセル１１０は、正極リード及び負極リードが相互に反対方向へ引き出される両方向引出し型のバッテリーセルである。
【００３７】
また、前記一対の電極リード１１１は、バッテリーセル１１０の幅方向（図３のＺ軸方向）の中心部から一側へ偏って位置する。具体的に、前記一対の電極リード１１１は、バッテリーセル１１０の幅方向の中心部から一側へ偏って位置し、セル積層体１００の高さ方向（図２のＺ軸方向）に沿って下方へ偏って位置する。
【００３８】
このように、前記一対の電極リード１１１がバッテリーセル１１０の幅方向の中心部から一側へ偏って位置することは、後述するコネクター２４０（図５参照）及び外部端子（図１参照）の設置のための空間を提供することでバッテリーモジュールのエネルギー密度を向上させるためである。前記電極リード１１１が偏って設けられた構造によるエネルギー密度の増加については後述する。
【００３９】
前記セルケース１１２は、電極組立体を収容する収容部と、収容部の周り方向へ延びて電極リード１１１が外部へ引き出された状態で熱溶着されて封止されることでセルケース１１２を密封する封止部との二つの領域を含む。
【００４０】
図示していないが、前記セルケース１１２は、樹脂層／金属層／樹脂層の順に積層された多層のパウチフィルムからなる上部ケース及び下部ケース各々の周縁部が相互に接触して熱溶着することで密封される。
【００４１】
前記封止部のうち電極リード１１１が引き出される方向に位置する領域であるテラス部１１２ａは、両側部が切り出されて電極リード１１１の引出し方向に沿って次第にその幅が細くなるテーパー形態を有する。このように、前記テラス部１１２ａがバッテリーセル１１０の外側方向に向けるほどその幅が細くなる形態を有することは、電極リード１１１の偏った配置と共にバッテリーモジュールのエネルギー密度を向上させる要因として作用できる。
【００４２】
一方、本発明に適用されるバッテリーセル１１０は、幅Ｗに対する長さＬの比が約３以上１２以下であるロングセル（Ｌｏｎｇ  ｃｅｌｌ）である。本発明によるバッテリーモジュールにおいて、このようなロングセルタイプのバッテリーセル１１０を採用することは、バッテリーの容量を向上させながらもバッテリーモジュールの高さが増加することを最小化することで、自動車のシートの下部やトランクの下部などの位置にバッテリーモジュールを設けることを容易にするためである。
【００４３】
次は、図４と共に図５〜図９をさらに参照して、前記ＦＰＣＢアセンブリー２００について説明する。
【００４４】
図５は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールに適用されるＦＰＣＢアセンブリーを示す斜視図であり、図６は、図５に示したＦＰＣＢアセンブリーの一部を示す部分拡大図である。また、図７は、本発明に適用される第２のＦＰＣＢとコネクターの結合構造を説明するための分解斜視図であり、図８は、本発明に適用される第２のＦＰＣＢにコネクターが結合した形態を示す図であり、図９は、本発明に適用されるコネクターとバスバーフレームの結合構造を示す図である。
【００４５】
図４〜図９を参照すれば、前記ＦＰＣＢアセンブリー２００は、第１のＦＰＣＢ２１０、第２のＦＰＣＢ２２０、温度センサー２３０及びコネクター２４０を含む形態で具現され得る。また、前記ＦＰＣＢアセンブリー２００は、第２のＦＰＣＢ２２０とコネクター２４０との間に介在されるスチフナー（ｓｔｉｆｆｅｎｅｒ）２５０をさらに含んで具現され得る。
【００４６】
本発明において、前記第１のＦＰＣＢ２１０及び第２のＦＰＣＢ２２０は、相互に区別される構成要素として説明されているが、第１のＦＰＣＢ２１０と第２のＦＰＣＢ２２０とは一体のＦＰＣＢ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）であり得る。即ち、前記第１のＦＰＣＢ２１０と第２のＦＰＣＢ２２０とは相互に配置される位置によって区別される要素であるだけである。
【００４７】
前記第１のＦＰＣＢ２１０は、セル積層体１００の長手方向（図４及び図５のＹ軸方向）に沿って延びてセル積層体１００の上面の少なくとも一部をカバーする。前記第１のＦＰＣＢ２１０の長手方向の一側端部には、第１のＦＰＣＢ２１０の一部が切開されて形成される温度センサー装着部２１１が備えられる。
【００４８】
前記温度センサー装着部２１１の上面には、温度センサー２３０が実装され、これによって温度センサー２３０は、セル積層体１００の長手方向（図４のＹ軸方向）の両側端部と対応する位置に設けられる。また、前記温度センサー装着部２１１は、セル積層体１００の幅方向（図４のＸ軸方向）の中心部に位置する。これによって、前記温度センサー２３０は、セル積層体１００の幅方向の中心部と対応する位置に設けられる。
【００４９】
このような前記温度センサー２３０の形成位置は、セル積層体１００において最も温度の高い個所の温度をセンシングするためのである。前記ＦＰＣＢ  アセンブリー２００は、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｓｙｓｔｅｍ）などのようにバッテリーモジュールの充放電を制御できる制御装置と接続でき、バッテリーモジュールの使用上の安全性の確保のためにバッテリーモジュールの温度が基準値以上に上昇する場合において充放電を制御するためには最も温度が高くなる位置で温度を測定することが望ましい。
【００５０】
したがって、セル積層体１００の長手方向（図４のＹ軸方向）においては、電極リード１１１に最も隣接した長手方向の両側端部が最適の位置になり、セル積層体１００の幅方向（図４のＸ軸方向）においては、熱放出が最も難しい中心部が最適の位置になる。
【００５１】
図６に示したように、前記温度センサー装着部２１１は、第１のＦＰＣＢ２１０の一部が切開されて形成され、その長手方向の両側端部のうち、一側端部は固定端として形成され、他側端部は自由端として形成される。また、前記温度センサー装着部２１１は、その幅方向の両側端部が切開によって全て自由端として形成される。
【００５２】
これによって、前記温度センサー装着部２１１は、ある程度の剛性を有するＦＰＣＢの特性にもかかわらず、上下自在の動きを有することができる。これによって、前記温度センサー装着部２１１に実装された温度センサー２３０は、温度センサー装着部２１１をを介して間接的にセル積層体１００に密着し、セル積層体１００の温度を正確に測定できる。
【００５３】
前記第２のＦＰＣＢ２２０は、一対が備えられ、各々の第２のＦＰＣＢ２２０は、第１のＦＰＣＢ２１０の長手方向の両側端部から延びて後述するバスバー３２０と電気的に接続する。即ち、前記第２のＦＰＣＢ２２０は、幾つかに分岐した端部に形成される複数の接続端子２２１を備え、このような複数の接続端子２２１は、後述する複数のバスバー３２０と接続する。
【００５４】
また，前記第２のＦＰＣＢ２２０は、コネクター２４０の実装のためのコネクター実装部２２２を備え、このようなコネクター実装部２２２には、コネクター２４０と第２のＦＰＣＢ２２０との接続のための複数のピン挿入孔２２２ａが形成される。
【００５５】
前記コネクター２４０は、第２のＦＰＣＢ２２０のコネクター実装部２２２の上に実装され、ＦＰＣＢを介して接続端子２２１と電気的に接続する。前記コネクター２４０には、前述したようにＢＭＳなどの制御装置（図示せず）が接続し、このような制御装置は、バスバー３２０及び接続端子２２１によって測定されるバッテリーセル１１０の電圧に関わる情報、温度センサー２３０によって測定されるセル積層体１００の温度に関わる情報などを受信し、これを参照してバッテリーモジュールの充放電を制御するのである。
【００５６】
前記コネクター２４０は、第２のＦＰＣＢ２２０との電気的接続のための複数のコネクターピン２４１と、バスバーフレーム３１０との固定のための固定部２４２と、を備える。
【００５７】
前記複数のコネクターピン２４１は、第２のＦＰＣＢ２２０のコネクター実装部２２２に形成されたピン挿入孔２２２ａに挿入され、コネクター実装部２２２の後面で溶接によって第２のＦＰＣＢ２２０に固定され、第２のＦＰＣＢ２２０と電気的に接続する。
【００５８】
前記固定部２４２は、コネクター２４０の両側部に一対が備えられ得、後述するバスバーフレーム３１０に備えられる固定ピン３１３が挿入される固定孔２４２ａを備える。前記固定ピン３１３は、固定孔２４２ａに挿入された状態で熱溶着されることでコネクター２４０がバスバーフレーム３１０に固定されるようにする。
【００５９】
一方、上述したように、前記第２のＦＰＣＢ２２０とコネクター２４０との間にはスチフナー２５０が挿入され得、これは比較的大きい軟性を有するＦＰＣＢの特性上、コネクターピン２４１とコネクター実装部２２２との溶接部位が振動などによって損傷して電気的な接続が切れることを防止するためである。
【００６０】
前記スチフナー２５０は、コネクターピン２４１及びピン挿入孔２２２ａと対応する位置に対応する大きさ及び形状に形成された複数の貫通孔２５０ａを備え、コネクターピン２４１は、このような貫通孔２５０ａ及びピン挿入孔２２２ａを次第に貫通した後、第２のＦＰＣＢ２２０の後面上で溶接によって第２のＦＰＣＢ２２０に固定される。
【００６１】
一方、前記スチフナー２５０は、複数のコネクターピン２４１同士の絶縁を確保するために非伝導性を有すると共に、振動による部品の破損を防止するために強化樹脂などの材質からなり得る。
【００６２】
次は、図１０及び図１１を参照して、前記コネクター２４０の具体的な配置位置について説明する。
【００６３】
図１０は、図１に示したバッテリーモジュールの部分拡大図であり、図１１は、図１０に示したバッテリーモジュールを一側面から見た形態を示す側面図である。
【００６４】
図１０及び図１１を参照すれば、前記第２のＦＰＣＢ２２０の上に実装されるコネクター２４０は、図１０及び図１１に示したように、セル積層体１００の前面（図１０のＸ−Ｚ平面と平行する面）と対向し、電極リード１１１の偏りによって電極リード１１１の上部に形成される空間に設けられる。即ち、前記コネクター２４０は、セル積層体１００の前面の上部と対向するように設けられる。
【００６５】
このように、前記コネクター２４０は、電極リード１１１が偏って設けられた構造によって提供される空間に設けられ、これによって、コネクター２４０の設置によって発生されるバッテリーモジュールの全体的な体積の増加が最小化してエネルギー密度を向上させることができる。
【００６６】
次は、図９〜図１１を参照して、本発明に適用されるバスバーフレームアセンブリー３００及び外部端子４００について具体的に説明する。
【００６７】
図９〜図１１を参照すれば、前記バスバーフレームアセンブリー３００は、セル積層体１００の長手方向の一側及び他側をカバーするバスバーフレーム３１０及びバスバーフレーム３１０の上に固定され、バッテリーセル１１０と電気的に接続する複数のバスバー３２０を含む形態で具現され得る。
【００６８】
前記バスバーフレーム３１０は、例えば、樹脂のように絶縁性の材質からなり得、バッテリーセル１１０の電極リード１１１と対応する位置に突出して形成されるバスバー装着部３１１を備える。
【００６９】
前記バスバー装着部３１１は、電極リード１１１と同様にセル積層体１００の高さ方向（図１０及び図１１のＺ軸方向）の中心部から下方へ偏った位置に形成される。このようなバスバー装着部３１１の偏りは、電極リード１１１の偏りと同様に、部品の設置空間を確保するためである。
【００７０】
前記バスバー装着部３１１は、電極リード１１１と対応する位置に形成される複数のリードスリットＳを備える。このようなリードスリットＳを通して電極リード１１１がバスバーフレームアセンブリー３００の外側へ引出され、引き出された電極リード１１１は折り曲げられてバスバー３２０の上に溶接などによって固定される。
【００７１】
前記バスバーフレーム３１０は、コネクター２４０が実装された状態の第２のＦＰＣＢ２２０が装着されるＦＰＣＢ装着部３１２を備える。このようなＦＰＣＢ装着部３１２は、バスバー装着部３１１の上部（図１０のＺ軸方向上側）に位置し、セル積層体１００の幅方向（図１０のＸ軸方向）の中心部に位置する。また、前記装着部３１２は、電極リード１１１の偏りによって電極リード１１１及びバスバー装着部３１１の上部に作られる空間内に設けられ、これによって、コネクター２４０の設置によるバッテリーモジュールの体積増加を最小化することができる。
【００７２】
前記バスバーフレーム３１０は、コネクター２４０の固定のための固定ピン３１３を備える。前記固定ピン３１３は、コネクター２４０の固定部２４２に形成された固定孔２４２ａに挿入され、その端部が熱溶着によって固定部２４２と接合されることでコネクター２４０がバスバーフレーム３１０に固定されるようにする。
【００７３】
前記外部端子４００は一対が備えられ、各々の外部端子４００はセル積層体１００の幅方向（図１０のＸ軸方向）に沿って両側の最外郭に位置するバスバー３２０と各々接続する。
【００７４】
前記外部端子４００は、前述したコネクター２４０と同様に、電極リード１１１及びバスバー装着部３１１の偏りによって電極リード１１１及びバスバー装着部３１１の上部に形成される空間に位置する。このような外部端子４００の形成位置は、電極リード１１１の偏りによって形成される空間を活用することで、外部端子４００の設置によるバッテリーモジュールの体積増加を最小化するためである。
【００７５】
次は、図１及び図１０をさらに参照し、前記上部カバー５００について説明する。
【００７６】
図１及び図１０を参照すれば、前記上部カバー５００は、セル積層体１００の上面（図１及び図１０のＸ−Ｙ平面と平行する面）及び第１のＦＰＣＢ２１０をカバーする部品である。このような上部カバー５００は、一対のバスバーフレーム３１０と各々ヒンジ結合し、第１のＦＰＣＢ２１０と第２のＦＰＣＢ２２０との連結部位と対応する位置には隙間が形成されており、第１のＦＰＣＢ２１０と第２のＦＰＣＢ２２０との連結部位がこのような隙間を通して上部カバー５００の外側へ引き出され得る。
【００７７】
上述したように、本発明によるバッテリーモジュールは、電極リード１１１を偏り配置することによって形成される上部空間を用いてコネクター２４０及び外部端子４００を設置することで、部品の設置によるバッテリーモジュールの体積増加を最小化しており、これによってエネルギー密度を向上させる。
【００７８】
また、本発明によるバッテリーモジュールは、ＦＰＣＢに別のターミナルを形成する工程を省略し、コネクター２４０に備えられたピンを用いてＦＰＣＢに直接コネクター２４０を実装することでコネクター２４０の設置のための工程を簡素化し、コネクター２４０とＦＰＣＢとの接触不良の可能性を除去することでバッテリーモジュールの品質を向上させる。
【００７９】
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、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野における通常の知識を持つ者によ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言うまでもない。
【符号の説明】
【００８０】
１００  セル積層体
１１０  バッテリーセル
１１１  電極リード
１１２  セルケース
１１２ａ  テラス部
２００  ＦＰＣＢアセンブリー
２１０  第１のＦＰＣＢ
２１１  温度センサー装着部
２２０  第２のＦＰＣＢ
２２１  接続端子
２２２  コネクター実装部
２２２ａ  ピン挿入孔
２３０  温度センサー
２４０  コネクター
２４１  コネクターピン
２４２  固定部
２４２ａ  固定孔
２５０  スチフナー
２５０ａ  貫通孔
３００  バスバーフレームアセンブリー
３１０  バスバーフレーム
３１１  バスバー装着部
３１２  ＦＰＣＢ装着部
３１３  固定ピン
３２０  バスバー
４００  外部端子
５００  上部カバー
【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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【国際調査報告】
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