(57)【要約】  本発明の実施例によるバッテリーセル連結構造は、フレームに搭載された複数のバッテリーセルをフレームに連結する連結部材を含み、連結部材は、フレームに搭載された複数のバッテリーセルと連結される連結部と、連結部から延びてフレームに結合される結合部とを含み、結合部には、結合部の延長方向に一列に配置され、結合部のフレームへの結合位置を表示する複数の結合位置表示部が設けられることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに搭載された複数のバッテリーセルを前記フレームに連結する連結部材を含み、
前記連結部材は、
前記フレームに搭載された前記複数のバッテリーセルと連結される連結部と、
前記連結部から延びて前記フレームに結合される結合部と、
を含み、
前記結合部には、前記結合部の延長方向に一列に配置され、前記結合部の前記フレームへの結合位置を表示する複数の結合位置表示部が設けられる、バッテリーセル連結構造。
【請求項２】
前記結合部は前記連結部に対して所定の角度に傾く、請求項１に記載のバッテリーセル連結構造。
【請求項３】
前記結合位置表示部は、凹部、突出部及びマークのいずれか一つからなる、請求項１又は２に記載のバッテリーセル連結構造。
【請求項４】
前記結合部は締結部材によって前記フレームに結合され、
前記結合位置表示部は前記締結部材が挿入される貫通ホールである、請求項１又は２に記載のバッテリーセル連結構造。
【請求項５】
前記複数の結合位置表示部の中で前記結合部の延長方向への最外側端部に位置する結合位置表示部は前記フレームに結合される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のバッテリーセル連結構造。
【請求項６】
前記複数の結合位置表示部の少なくとも一対の結合位置表示部は所定の角度を成すように形成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバッテリーセル連結構造。
【請求項７】
前記複数の結合位置表示部の中で隣り合った一対の結合位置表示部の間には、切断用マークが表示される、請求項１〜６のいずれか一項に記載のバッテリーセル連結構造。
【請求項８】
前記複数の結合位置表示部の中で隣り合った一対の結合位置表示部の間には、切断用溝が形成される、請求項１〜６のいずれか一項に記載のバッテリーセル連結構造。
【請求項９】
前記結合位置表示部は、ボルティング、リベッティング、及び溶接のいずれか一つによって前記フレームに結合される、請求項１〜８のいずれか一項に記載のバッテリーセル連結構造。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のバッテリーセル連結構造によって連結されたバッテリーセルを含む、バッテリーモジュール。
【請求項１１】
フレームに搭載された複数のバッテリーセルを前記フレームに結合する連結部材を含み、前記連結部材は、前記フレームに搭載された前記複数のバッテリーセルを連結する連結部と、前記連結部から延びて前記フレームに結合される結合部とを含み、前記結合部には、前記結合部の延長方向に一列に配置され、前記結合部の前記フレームへの結合位置を表示する複数の結合位置表示部を備える、バッテリーセル連結構造を使って複数のバッテリーセルを連結する方法であって、
（ａ）前記複数の結合位置表示部の中で前記結合部の延長方向への最外側端部に位置する第１結合位置表示部を前記フレームに結合する段階と、
（ｂ）前記第１結合位置表示部を前記フレームに結合する過程に失敗した場合、前記第１結合位置表示部を前記結合部から除去する段階と、
（ｃ）前記第１結合位置表示部に隣接した第２結合位置表示部を前記フレームに結合する段階と、
を含む、バッテリーセル連結方法。
【請求項１２】
前記（ｂ）段階は前記（ｃ）段階の前又は後に遂行する、請求項１１に記載のバッテリーセル連結方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載のバッテリーセル連結方法によって連結されたバッテリーセルを含む、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２０１８年１０月１８日付の韓国特許出願第２０１８−０１２４４５９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この明細書の一部として含まれる。
【０００２】
本発明はバッテリーセルをフレームに連結する連結構造及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
最近、ノートブック型コンピュータ、スマートフォン、タブレット型コンピュータのような携帯用電子機器の需要が増大するのに従い、反復的な充放電の可能な高性能二次電池に対する研究が活発に行われている。
【０００４】
また、携帯用電子機器のような小型装置だけではなく、自動車、ロボット、衛星のような中大型装置にも二次電池が広く用いられている。特に、化石燃料の枯渇及び環境汚染に対する関心が高くなるのに従い、ハイブリッド自動車と電気自動車に対する研究が活発に行われている。このようなハイブリッド自動車や電気自動車において最も核心的な部品はモーターに電力を供給するバッテリーパックである。
【０００５】
バッテリーモジュールの内部には複数のバッテリーセルが密接に備えられる。このようなバッテリーモジュールは、複数のバッテリーセルが搭載されるフレームと、複数のバッテリーセルと連結され、フレームに結合される連結部材とを含む。連結部材は通常、リベットによってフレームに締結される。
【０００６】
リベッティング工程は短い工程時間に遂行することができ、連結部材とフレームとの間の締結力を増大させるという点で利点がある。しかし、リベッティング工程によって結合された連結部材とフレームを分離することが難しく、連結部材とフレームとの間に他の機構がある場合、他の機構との干渉のためリベッティングを遂行しにくい。よって、連結部材をフレームに結合する過程に失敗した場合、すなわち、連結部材をフレームに結合する過程で連結部材の一部が損傷された場合、バッテリーモジュール全体を分解するか廃棄しなければならない問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は従来技術の問題を解決するためのものであり、本発明の目的は、連結部材をフレームに結合する過程に失敗した場合にもバッテリーモジュール全体を分解せずに連結部材をフレームに結合することができるバッテリーセル連結構造及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するための本発明の実施例によるバッテリーセル連結構造は、フレームに搭載された複数のバッテリーセルをフレームに連結する連結部材を含み、連結部材は、フレームに搭載された複数のバッテリーセルと連結される連結部と、連結部から延びてフレームに結合される結合部とを含み、結合部には、結合部の延長方向に一列に配置され、結合部のフレームへの結合位置を表示する複数の結合位置表示部が設けられることができる。
【０００９】
結合部は連結部に対して所定の角度に傾くことができる。
【００１０】
結合位置表示部は、凹部、突出部及びマークのいずれか一つからなることができる。
【００１１】
結合部は締結部材によってフレームに結合され、結合位置表示部は締結部材が挿入される貫通ホールであり得る。
【００１２】
複数の結合位置表示部の中で結合部の延長方向への最外側端部に位置する結合位置表示部はフレームに結合されることができる。
【００１３】
複数の結合位置表示部の少なくとも一対の結合位置表示部は所定の角度を成すように形成されることができる。
【００１４】
複数の結合位置表示部の中で隣り合った一対の結合位置表示部の間には切断用マークが表示されることができる。
【００１５】
複数の結合位置表示部の中で隣り合った一対の結合位置表示部の間には切断用溝が形成されることができる。
【００１６】
結合位置表示部は、ボルティング、リベッティング、及び溶接のいずれか一つによってフレームに結合されることができる。
【００１７】
また、前記目的を達成するための本発明の実施例によるバッテリーセル連結方法は、フレームに搭載された複数のバッテリーセルをフレームに結合する連結部材を含み、連結部材は、フレームに搭載された複数のバッテリーセルを連結する連結部と、連結部から延びてフレームに結合される結合部とを含み、結合部には、結合部の延長方向に一列に配置され、結合部のフレームへの結合位置を表示する複数の結合位置表示部を備える、バッテリーセル連結構造を使って複数のバッテリーセルを連結する方法であって、（ａ）複数の結合位置表示部の中で結合部の延長方向への最外側端部に位置する第１結合位置表示部をフレームに結合する段階と、（ｂ）第１結合位置表示部をフレームに結合する過程に失敗した場合、第１結合位置表示部を結合部から除去する段階と、（ｃ）第１結合位置表示部に隣接した第２結合位置表示部をフレームに結合する段階とを含むことができる。
【００１８】
（ｂ）段階は（ｃ）段階の前又は後に遂行することができる。
【００１９】
また、本発明は、前記バッテリーセル連結構造又はバッテリーセル連結方法によって連結されたバッテリーセルを含む、バッテリーモジュールを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例によるバッテリーセル連結構造及びバッテリーモジュールを概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例によるバッテリーセル連結構造を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施例によるバッテリーセル連結構造の作動過程を概略的に示す断面図である。
【図４】本発明の実施例によるバッテリーセル連結構造の作動過程を概略的に示す断面図である。
【図５】本発明の実施例によるバッテリーセル連結構造の作動過程を概略的に示す断面図である。
【図６】本発明の実施例によるバッテリーセル連結構造の作動過程を概略的に示す断面図である。
【図７】本発明の実施例によるバッテリーセル連結構造の他の例を概略的に示す斜視図である。
【図８】本発明の実施例によるバッテリーセル連結構造のさらに他の例を概略的に示す斜視図である。
【図９】本発明の実施例によるバッテリーセル連結構造のさらに他の例を概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照し、本発明の実施例によるバッテリーセル連結構造及び方法について説明する。
【００２２】
図１に示すように、本発明の実施例によるバッテリーセル連結構造が適用されるバッテリーモジュールは、複数のバッテリーセル１０、及び複数のバッテリーセル１０が搭載されるフレーム２０を含む。
【００２３】
本発明の実施例によるバッテリーセル連結構造は、フレーム２０に搭載された複数のバッテリーセル１０をフレーム２０に連結する役割をする。セル連結構造は、複数のバッテリーセル１０と連結され、フレーム２０に結合される連結部材３０と、フレーム２０に備えられ、連結部材３０が固定される固定部４０とを含むことができる。
【００２４】
固定部４０は連結部材３０が結合される部分であり、フレーム２０と一体に形成されるか、フレーム２０とは別に製作され、フレーム２０にボルティング、リベッティング、溶接などによって付着されることができる。
【００２５】
連結部材３０は複数のバッテリーセル１０を互いに電気的に連結する役割をする。このために、連結部材３０は、複数のバッテリーセル１０の電極と連結される端子部３７を含むことができる。
【００２６】
連結部材３０は、複数のバッテリーセル１０と連結される連結部３１と、連結部３１から延びてフレーム２０に結合される結合部３２とを含むことができる。連結部３１には、複数のバッテリーセル１０と電気的に連結される端子部３７が備えられることができる。
【００２７】
結合部３２はフレーム２０の固定部４０に固定される。例えば、結合部３２は、ボルティング、リベッティング、及び溶接のいずれか一つによってフレーム２０の固定部４０に固定されることができる。
【００２８】
図２に示すように、結合部３２は連結部３１に対して所定の角度Ａに傾くように形成されることができる。結合部３２は連結部３１に対して約９０度の角度に傾くように形成されることができる。これにより、結合部３２はフレーム２０の固定部４０に対して約４５度の角度に傾くように形成されることができる。結合部３２が連結部３１に対して所定の角度Ａに傾くように形成されるので、リベット、ボルトなどの締結部材Ｆ（図３、図４又は図６参照）を使って結合部３２を固定部４０に締結するとき、締結部材Ｆ又は締結部材Ｆを締結するために使われる工具及びフレーム２０又は固定部４０の間の機構的な干渉を防止することができる。
【００２９】
結合部３２には、結合部３２の延長方向に一列に配置され、結合部３２のフレーム２０の固定部４０への結合位置を表示する複数の結合位置表示部３２１、３２２が設けられることができる。
【００３０】
複数の結合位置表示部３２１、３２２は、作業者が締結部材Ｆを使って結合部３２をフレーム２０の固定部４０に結合するとき、締結部材Ｆが結合部３２に結合される位置を案内する役割をする。他の例として、複数の結合位置表示部３２１、３２２は、作業者が溶接機を使って結合部３２をフレーム２０の固定部４０に結合するとき、溶接が遂行される位置を案内する役割をする。
【００３１】
図面では二つの結合位置表示部３２１、３２２を備える結合部３２を提示するが、本発明はこれに限定されなく、結合部３２は３個以上の結合位置表示部３２１、３２２を備えることができる。
【００３２】
例えば、図１〜図６に示すように、複数の結合位置表示部３２１、３２２は締結部材Ｆが挿入されるホールの形態を有することができる。複数の結合位置表示部３２１、３２２がホールの形態を有するように形成されるので、締結部材Ｆがホールに挿入されて結合部３２をフレーム２０の固定部４０に容易に結合することができる。
【００３３】
他の例として、図７〜図９に示すように、複数の結合位置表示部３２１、３２２は所定のマークとして構成されることができる。ただ、複数の結合位置表示部３２１、３２２が締結部材Ｆの締結される位置又は溶接の遂行される位置を案内することができる限り、複数の結合位置表示部３２１、３２２は多様な形状を有することができる。例えば、複数の結合位置表示部３２１、３２２は凹部、貫通ホール、突出部及びマークのいずれか一つからなることができる。
【００３４】
図２及び図３に示すように、複数の結合位置表示部３２１、３２２の中で結合部３２の延長方向への最外側端部に位置する結合位置表示部３２１がフレーム２０の固定部４０に固定されることができる。
【００３５】
図７に示すように、複数の結合位置表示部３２１、３２２は所定の角度Ｂ（０度より大きい角度）を成すように形成されることができる。３個以上の結合位置表示部３２１、３２２を備える場合、３個以上の結合位置表示部３２１、３２２の少なくとも一対の結合位置表示部３２１、３２２は所定の角度Ｂを成すように形成されることができる。一対の結合位置表示部３２１、３２２が互いに所定の角度Ｂを成す場合には、複数の結合位置表示部３２１、３２２の中で結合部３２の延長方向への最外側端部に位置する結合位置表示部３２１がフレーム２０の固定部４０に結合されるとき、残りの結合位置表示部３２２が最外側端部に位置する結合位置表示部３２１をフレーム２０の固定部４０に結合する過程を妨げることを防止することができる。
【００３６】
一方、図４に示すように、最外側端部に位置する結合位置表示部３２１（第１結合位置表示部）をフレーム２０の固定部４０に結合する過程で締結部材Ｆと結合部３２の衝突などによる結合部３２の破損によって、最外側端部に位置する結合位置表示部３２１（第１結合位置表示部）をフレーム２０の固定部４０に結合する過程に失敗する場合がある。
【００３７】
この場合、図５に示すように、最外側端部に位置する結合位置表示部３２１（第１結合位置表示部）を結合部３２から切断して除去することができる。
【００３８】
その後、図６に示すように、このような除去過程の後、結合部３２の最外側端部に位置する結合位置表示部３２２（第２結合位置表示部）をフレーム２０の固定部４０に結合することができる。
【００３９】
一方、図５及び図６では結合位置表示部３２１（第１結合位置表示部）を結合部３２から切断して除去する過程を遂行した後、結合位置表示部３２２（第２結合位置表示部）をフレーム２０の固定部４０に結合する過程を遂行することを示しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、結合位置表示部３２２（第２結合位置表示部）をフレーム２０の固定部４０に結合する過程を遂行した後、不良が発生した結合位置表示部３２１（第１結合位置表示部）を結合部３２から切断して除去する過程を遂行することができる。
【００４０】
このように、本発明の実施例によるバッテリーセル連結構造及び方法によれば、連結部材３０の結合部３２の最外側端部（第１結合位置表示部３２１）をフレーム２０に結合する過程に失敗した場合にも、結合部３２の最外側端部（第１結合位置表示部３２１）を切断して除去した後、新たに存在する結合部３２の最外側端部（第２結合位置表示部３２２）をフレーム２０に結合することができる。よって、連結部材３０をフレーム２０に結合する過程に失敗した場合にもバッテリーモジュール全体を分解せずに連結部材３０をフレーム２０に結合することができる。
【００４１】
図８に示すように、連結部材３０の結合部３２の最外側端部（第１結合位置表示部３２１）をフレーム２０に結合する過程に失敗した場合、作業者が最外側端部（第１結合位置表示部３２１）を切断する部分を容易に確認することができるように、複数の結合位置表示部３２１、３２２の間に切断用マーク３２５が表示されていることが好ましい。結合部３２に３個以上の結合位置表示部３２１、３２２が備えられる場合、切断用マーク３２５は隣り合った一対の結合位置表示部３２１、３２２の間に表示されることができる。このように、隣り合った一対の結合位置表示部３２１、３２２の間に切断用マーク３２５が表示されるので、作業者が最外側端部（第１結合位置表示部３２１）を切断するとき、切断用マーク３２５を確認しながら又は切断用マーク３２５に沿って切断工具を作動させながら、最外側端部（第１結合位置表示部３２１）を正確に切断して除去することができる。
【００４２】
図９に示すように、連結部材３０の結合部３２の最外側端部（第１結合位置表示部３２１）をフレーム２０に結合する過程に失敗した場合、作業者が最外側端部（第１結合位置表示部３２１）を切断する部分を容易に切断して除去することができるように、複数の結合位置表示部３２１、３２２の間には切断用溝３２７が形成されることが好ましい。結合部３２に３個以上の結合位置表示部３２１、３２２が備えられる場合、切断用溝３２７は隣り合った一対の結合位置表示部３２１、３２２の間に形成されることができる。このように、隣り合った一対の結合位置表示部３２１、３２２の間に切断用溝３２７が形成されるので、作業者が最外側端部（第１結合位置表示部３２１）を切断するとき、最外側端部（第１結合位置表示部３２１）を切断用溝３２７に沿って容易に切断することができる。
本発明の好適な実施例を例示的に説明したが、本発明の範囲はこのような特定の実施例に限定されず、請求範囲に記載した範疇内で適切に変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の実施例によるバッテリーセル連結構造及び方法によれば、複数のバッテリーセルを連結する連結部材の結合部の最外側端部（第１結合位置表示部）をフレームに結合する過程に失敗した場合にも、結合部の最外側端部（第１結合位置表示部）を切断して除去した後、新たに存在する結合部の最外側端部（第２結合位置表示部）をフレームに結合することができる。よって、連結部材をフレームに結合する過程に失敗した場合にもバッテリーモジュール全体を分解せずに連結部材をフレームに結合することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０    バッテリーセル
２０    フレーム
３０    連結部材
３１    連結部
３２    結合部
４０    固定部
【図１】
2021516855.tif 000003
【図２】
2021516855.tif 000004
【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】
2021516855.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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2021516855.tif 000014
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