(57)【要約】  本発明の一実施形態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覆うバスバーフレーム及び前記バスバーフレーム上に固定されて前記バッテリーセルと電気的に接続される複数のバスバーを含むバスバーフレームアセンブリと、前記バスバーフレーム上に固定されて前記バッテリーセルと電気的に接続されるリード接続部及び前記リード接続部と連結されて前記リード接続部の上方に延びるヘッド部を含むモジュール端子と、前記ヘッド部の下部に位置する端子ナットと、前記端子ナットを収容するナット収容部及び前記ナット収容部の下部に形成されて前記ヘッド部と端子ナットを貫通するボルトを収容するボルト収容部を備え、前記ヘッド部が外側に露出するように前記バスバーフレームアセンブリを覆うフレームカバーとを含む。
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【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覆うバスバーフレーム及び前記バスバーフレーム上に固定されて前記バッテリーセルと電気的に接続される複数のバスバーを含むバスバーフレームアセンブリと、
前記バスバーフレーム上に固定されて前記バッテリーセルと電気的に接続されるリード接続部及び前記リード接続部と連結されて前記リード接続部の上方に延びるヘッド部を含むモジュール端子と、
前記ヘッド部の下部に位置する端子ナットと、
前記端子ナットを収容するナット収容部及び前記ナット収容部の前記下部に形成されて前記ヘッド部と前記端子ナットを貫通するボルトを収容するボルト収容部を備え、前記ヘッド部が外側に露出するように前記バスバーフレームアセンブリを覆うフレームカバーと、を含むバッテリーモジュール。
【請求項２】
前記端子ナットが六角ナットである、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項３】
前記ナット収容部は、前記端子ナットと対応するサイズを有し、前記ナット収容部の内壁面は、前記ボルトの側面と接して前記ボルトの回転時に前記端子ナットが一緒に回転しないように前記端子ナットを固定する、請求項１または２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項４】
前記ボルト収容部が、前記ナット収容部の底面に形成された溝形状を有する、請求項１〜３の何れか一項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項５】
前記フレームカバーが、前記ボルト収容部と前記バスバーフレームアセンブリとの間に形成されて前記ボルトと前記端子ナットとの締結時に発生する異物が前記バスバーフレームアセンブリ側へと入り込むことを防止する隔壁を備える、請求項１〜４の何れか一項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項６】
前記バッテリーモジュールが、前記フレームカバーを覆うエンドプレートをさらに含む、請求項１〜５の何れか一項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項７】
前記バッテリーモジュールが、前記エンドプレートと前記フレームカバーとの間であって前記ナット収容部に対応する位置に介在される補強フレームをさらに含む、請求項６に記載のバッテリーモジュール。
【請求項８】
前記バッテリーセルが、
電極組立体と、
前記電極組立体と連結されて前記バッテリーセルの長手方向に沿って互いに反対方向に延びる一対の電極リードと、
前記電極組立体を収容して前記電極リードが外部に露出するようにシーリングされるセルケースとを含む、請求項１〜７の何れか一項に記載のバッテリーモジュール。
【請求項９】
前記一対の電極リードが、前記セル積層体の高さ方向の中心部から下方に偏った位置に形成される、請求項８に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１０】
前記モジュール端子が、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配置される、請求項９に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１１】
請求項１から１０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１２】
請求項１から１０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、異物混入防止構造を有す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、より具体的には、バッテリーモジュールの端子に電子機器や他のバッテリーモジュールなどの端子を締結するためボルト／ナット締結構造を適用する際、ナットを固定する部位の剛性が補強され、ナットに挿入されるボルトの長さ選択に対する自由度を増加させ、また異物がバッテリーモジュールの内部に入り込むことを防止可能な構造を有す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番号第１０−２０１８−０１６９９６８号に基づく優先権を主張し、当該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またはバッテリーモジュールが複数個接続されたバッテリーパックを用いて電気自動車などのアプリケーションに電気エネルギーを供給するためには、バッテリーモジュールのモジュール端子に電力ケーブルの端子またはコネクティングバーを締結しなければならない。
【０００４】
このように、バッテリーモジュールのモジュール端子に電力ケーブルの端子またはコネクティングバーなどの外部端子を締結するためにはボルト／ナット固定構造が適用され得る。このようなボルト／ナット固定構造において、バッテリーモジュールのモジュール端子の下部に端子ナットを位置させ、モジュール端子の上部に外部端子を位置させた後、ボルトを貫通させて時計回り方向に回せば、端子ナットがモジュール端子の下面に密着しながら外部端子もモジュール端子上に密着／固定される。
【０００５】
例えば、電気自動車に適用されるバッテリーモジュールにおいて、外部端子とモジュール端子との結合力が弱くなって外部端子とモジュール端子との間の接触不良が生じる場合、電気自動車の一部または全体部品が正常に動作できないため、ボルトは非常に強く締められなければならない。
【０００６】
通常、ナットの周辺を囲む構造物は絶縁のために樹脂射出物などからなるが、このような樹脂射出物だけではボルトの回転時にナットが一緒に回らないようにナットを安定的に固定し難い。
【０００７】
また、ボルト／ナット固定構造においては、高い締結力を得るため、ボルトがナットに締結された状態で十分に回転されなければならない。しかし、下面が詰まった構造のナットが適用されるか、または、ナットを収容する射出物のナット支持面が詰まっている構造である場合、ボルトを十分に回転できず、モジュール端子と外部端子との結合力も十分に確保することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ナットを固定する部位の剛性が補強され、ボルトが強く締められてもナットを安定的に固定できる構造を有するバッテリーモジュールを提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、ボルトを十分に回転できるようにボルトを収容可能な追加的な空間を備え、ボルトを強い力で回転させることによるボルトとナットとの摩擦によって生じ得る異物がバッテリーモジュールの内部空間に入り込むことを防止可能な構造を有するバッテリーモジュールを提供することを他の目的とする。
【００１０】
ただし、本発明が解決しようとする技術的課題は上述した課題に制限されず、他の課題は下記の発明の説明から当業者に明確に理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するため、本発明の一実施形態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覆うバスバーフレーム及び前記バスバーフレーム上に固定されて前記バッテリーセルと電気的に接続される複数のバスバーを含むバスバーフレームアセンブリと、前記バスバーフレーム上に固定されて前記バッテリーセルと電気的に接続されるリード接続部及び前記リード接続部と連結されて前記リード接続部の上方に延びるヘッド部を含むモジュール端子と、前記ヘッド部の下部に位置する端子ナットと、前記端子ナットを収容するナット収容部及び前記ナット収容部の下部に形成されて前記ヘッド部と端子ナットを貫通するボルトを収容するボルト収容部を備え、前記ヘッド部が外側に露出するように前記バスバーフレームアセンブリを覆うフレームカバーと、を含む。
【００１２】
前記端子ナットは、六角ナットであり得る。
【００１３】
前記ナット収容部は、前記端子ナットと対応するサイズを有し、前記ナット収容部の内壁面は前記ボルトの側面と接して前記ボルトの回転時に前記端子ナットが一緒に回転しないように前記端子ナットを固定し得る。
【００１４】
前記ボルト収容部は、前記ナット収容部の底面に形成された溝形状を有し得る。
【００１５】
前記フレームカバーは、前記ボルト収容部とバスバーフレームアセンブリとの間に形成されて前記ボルトと端子ナットとの締結時に発生する異物がバスバーフレームアセンブリ側へ入り込むことを防止する隔壁を備え得る。
【００１６】
前記バッテリーモジュールは、前記フレームカバーを覆うエンドプレートをさらに含み得る。
【００１７】
前記バッテリーモジュールは、前記エンドプレートとフレームカバーとの間であって前記ナット収容部に対応する位置に介在される補強フレームをさらに含み得る。
【００１８】
前記バッテリーセルは、電極組立体と、前記電極組立体と連結されて前記バッテリーセルの長手方向に沿って互いに反対方向に延びる一対の電極リードと、前記電極組立体を収容して前記電極リードが外部に露出するようにシーリングされるセルケースと、を含み得る。
【００１９】
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に偏った位置に形成され得る。
【００２０】
前記モジュール端子は、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配置され得る。
【００２１】
また、上述した課題を解決するため、本発明の他の一実施形態によるバッテリーパック及び自動車は、上述したような本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールを含む。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の一実施形態によれば、モジュール端子に外部端子を締結するためボルトが強く締められても、ナットを安定的に固定することができる。
【００２３】
また、本発明の他の実施形態によれば、ナットの下部に突出するボルトを収容可能な追加的な空間が備えられることで、ボルトを十分に回転させることができ、ボルトを強い力で回転させることによる、ボルトとナットとの摩擦によって生じ得る異物がバッテリーモジュールの内部空間に入り込むことを防止することができる。
【００２４】
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形態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】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールを示した斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールにおいて、エンドプレートを除去した状態を示した斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールにおいて、エンドプレート及びフレームカバーを除去した状態を示した斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態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した斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態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した平面図である。
【図６】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールにおいて、モノフレーム、上部カバー、エンドプレート及びフレームカバーを除去した状態を示した側面図である。
【図７】図２に示されたバッテリーモジュールにおいて、モジュール端子が位する領域を拡大した部分拡大図である。
【図８】図２のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。
【図９】図１のＹ−Ｙ’線に沿った断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールに適用されるナットがボルトの回転によって動く原理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求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形態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形態に過ぎず、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。
【００２７】
図１〜図４を参照すると、本発明の一実施形態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２００、バスバーフレームアセンブリ３００、モジュール端子４００、上部カバー４５０、モノフレーム５００、フレームカバー６００及びエンドプレート７００を含む形態で具現できる。
【００２８】
図４に示されたように、前記セル積層体１００は、互いに広い面同士が対面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同士の間に介在される少なくとも一つ以上の緩衝パッドＰを含むことができる。
【００２９】
すなわち、前記セル積層体１００は、バスバーフレームアセンブリ３００、モジュール端子４００及び上部カバー４５０と結合された状態でモノフレーム５００に挿入されるが、このとき、セル積層体１００の体積を最大にしながらも容易に挿入できるように、スポンジなどのように弾性を有する材質からなる緩衝パッドＰが追加的に適用され得る。
【００３０】
図５を参照すると、前記バッテリーセル１１０の具体的な構造が示されている。前記バッテリーセル１１０としては、パウチ型バッテリーセルが適用され得る。このようなパウチ型バッテリーセル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。
【００３１】
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を介在させた形態を有し、両側の最外郭には絶縁のためにセパレータが位置することが望ましい。
【００３２】
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無地部領域が形成されるが、このような正極無地部領域は正極タブとして機能する。
【００３３】
前記負極板は、負極集電体及びその一面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無地部領域が形成されるが、このような負極無地部領域は負極タブとして機能する。
【００３４】
また、前記セパレータは、正極板と負極板との間に介在されて互いに異なる極性を有する電極板が直接接触することを防止するが、正極板と負極板との間で電解質を媒介体にしてイオンが移動できるように、多孔性材質からなり得る。
【００３５】
前記一対の電極リード１１１は、それぞれ正極タブ（図示せず）及び負極タブ（図示せず）と連結されてセルケース１１２の外側に引き出される。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にそれぞれ引き出される。すなわち、本発明に適用されるバッテリーセル１１０は、正極リードと負極リードとが互いに反対方向に引き出される両方向引出型バッテリーセルに該当する。
【００３６】
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５のＺ軸方向）の中心部から一側に偏って位置する。具体的には、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に偏って位置するが、セル積層体１００の高さ方向（図４のＺ軸方向）に沿って下方に偏って位置する。
【００３７】
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に偏って位置することは、後述するモジュール端子４００を取り付ける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が偏って設けられる構造によるこのようなエネルギー密度増加の詳細については後述する。
【００３８】
前記セルケース１１２は、電極組立体を収容する収容部と、収容部の周縁方向に延びて電極リード１１１が外部に引き出された状態で熱融着によってシーリングされることでセルケース１１２を封じ込むシーリング部との２つの領域を含む。
【００３９】
図示していないが、前記セルケース１１２は、樹脂層／金属層／樹脂層が順次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のそれぞれの周縁部分が当接して熱融着されることで密封される。
【００４０】
前記シーリング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に該当するテラス部１１２ａは、両側部が切り取られて電極リード１１１の引き出し方向に沿って徐々に幅狭になるテーパー状を有する。このように、前記テラス部１１２ａがバッテリーセル１１０の外側に向かうほど幅が狭くなる形態を有する構造は、電極リード１１１の偏った配置とともに、バッテリーモジュールのエネルギー密度向上に寄与することができる。
【００４１】
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）の比が略３以上１２以下のロングセル（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型のバッテリーセル１１０を採用することは、バッテリー容量を向上させるとともにバッテリーモジュールの高さ増加を最小化することで、自動車のシート下部やトランク下部などの位置にバッテリーモジュールを容易に取り付けるためである。
【００４２】
図３を参照すると、前記ＦＰＣＢアセンブリ２００は、フレキシブルプリント回路基板（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ：ＦＰＣＢ）２１０及びコネクタ２２０を含む形態で具現できる。
【００４３】
前記ＦＰＣＢ２１０は、バッテリーモジュールの長手方向（図３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覆い、両側端部は折り曲げられてバスバーフレームアセンブリ３００上に位置する。折り曲げられた前記ＦＰＣＢ２１０の両側端部には接続端子２１１が備えられ、該接続端子２１１はバスバー３２０及びモジュール端子４００と接続されてＦＰＣＢ２１０をバッテリーセル１１０と電気的に接続する。
【００４４】
前記コネクタ２２０は、上部カバー４５０及びモノフレーム５００の外側に露出し、バスバーフレームアセンブリ３００に向かって折り曲げられたＦＰＣＢ２１０上に取り付けられる。前記コネクタ２２０は、上述したモジュール端子４００の取り付け位置と同様に、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配置される。このようなコネクタ２２０の配置位置は、コネクタ２２０の取り付け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で、バッテリーモジュールのエネルギー密度を増加させることができる。
【００４５】
前記コネクタ２２０は、ＦＰＣＢ２１０を通じてバッテリーセル１１０と電気的に接続される。また、前記コネクタ２２０には、バッテリー管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ：ＢＭＳ）などの制御装置（図示せず）が接続され、このような制御装置はバッテリーセル１１０の電圧に関する情報などを受信し、それを参照してバッテリーモジュールに対する充放電を制御する。
【００４６】
図３を参照すると、前記バスバーフレームアセンブリ３００は、セル積層体１００の長手方向の一側及び他側を覆うバスバーフレーム３１０、及びバスバーフレーム上に固定されてバッテリーセル１１０と電気的に接続される複数のバスバー３２０を含む形態で具現できる。
【００４７】
前記バスバーフレーム３１０は、例えば樹脂のような絶縁性を有する材質から構成され得、バッテリーセル１１０の電極リード１１１と対応する位置に突設されたバスバー載置部３１１を備える。前記バスバー載置部３１１は、電極リード１１１と同様に、セル積層体１００の高さ方向（図３及び図４のＺ軸方向）の中心部から下側に偏った位置に形成される。このようなバスバー載置部３１１の偏りは、電極リード１１１の偏りと同様に、コネクタ２２０やモジュール端子４００のような部品を取り付ける空間を確保するためである。
【００４８】
前記バスバー載置部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。該リードスリットＳを通って電極リード１１１がバスバーフレームアセンブリ３００の外側に引き出され、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上に溶接などによって固定される。
【００４９】
図３を参照すると、前記モジュール端子４００は、一対が備えられ、それぞれのモジュール端子４００はリード接続部４１０及びヘッド部４２０を含む。
【００５０】
前記リード接続部４１０は、バスバーフレーム３１０のバスバー載置部３１１上に固定され、セル積層体１００の幅方向（図３及び図４のＸ軸方向）に沿って両側の最外郭に位置する電極リード１１１と連結される。前記ヘッド部４２０は、リード接続部４１０と連結され、リード接続部４１０の上方に延びる。前記ヘッド部４２０は、外部端子（図示せず）とモジュール端子４００との締結のために適用されるボルトＢが挿入される端子孔４２１を備える。
【００５１】
図３とともに図６を参照すると、前記モジュール端子４００のヘッド部４２０は、電極リード１１１の偏りによって電極リード１１１及びバスバー載置部３１１の上部（図３及び図５でＺ軸の上側）に形成される空間に位置する。このようなヘッド部４２０の形成位置は、電極リード１１１を偏らせて設けることによって形成される空間を活用することで、モジュール端子４００の取り付けによって増加するバッテリーモジュールの体積を最小化するためである。
【００５２】
図３及び図４をともに参照すると、前記上部カバー４５０は、セル積層体１００の上面（図４のＸ−Ｙ平面に平行な面）を覆う部品に該当する。このような上部カバー４５０は、一対のバスバーフレーム３１０とそれぞれヒンジ結合される。したがって、一対の前記バスバーフレーム３１０は、ヒンジ結合された部位を中心にして上部カバー４５０に対して相対的に回動することができる。
【００５３】
図２とともに図７〜図１０を参照すると、前記フレームカバー６００は、モジュール端子４００のヘッド部４２０が外側に露出するようにバスバーフレームアセンブリ３００を覆う。前記フレームカバー６００は、ナット収容部６１０、ボルト収容部６２０及び隔壁６３０を備える。
【００５４】
前記ナット収容部６１０は、モジュール端子４００のヘッド部４２０の下部に位置する端子ナットＮを収容する。前記バッテリーモジュールまたはバッテリーモジュールが複数個接続されたバッテリーパックを用いて電気自動車などのアプリケーションに電気エネルギーを供給するためには、バッテリーモジュールのモジュール端子４００に自動車に備えられた電力ケーブルの端子またはコネクティングバーなどのような外部端子Ｔ（図１０を参照）を締結しなければならない。このようにバッテリーモジュールのモジュール端子４００に外部端子Ｔを締結するため、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールはボルト／ナット固定構造を用いる。
【００５５】
すなわち、前記モジュール端子４００のヘッド部４２０下部に端子ナットＮを位置させ、ヘッド部４２０の上部には外部端子Ｔを位置させた後、外部端子Ｔ及びヘッド部４２０が順に貫通されるようにボルトＢ（図１０参照）を挿入して時計回り方向に回転させれば、端子ナットＮに形成されたネジ山に沿ってボルトＢが下方に移動し、端子ナットＮはこれとは反対に上方（図１０の矢印方向）に移動するようになる。これによって、前記外部端子Ｔは、ボルトＢとヘッド部４２０との間に固定され、ボルトＢを時計回り方向に回転させるほど固定力は強くなる。
【００５６】
このように、前記端子ナットＮをボルトＢの回転によって上方に移動させるためには、ボルトＢの回転によって端子ナットＮが一緒に回転することなく固定されていなければならない。すなわち、前記ナット収容部６１０の内壁面は、端子ナットＮの側面と接することで、端子ナットＮがボルトＢの回転によって一緒に回転しないように端子ナットＮを固定させる。
【００５７】
そのため、前記ナット収容部６１０は、端子ナットＮと対応するサイズを有する。具体的には、前記ナット収容部６１０と端子ナットＮとはその横幅Ｄ１及び縦幅Ｄ２が等しく形成され得、また、端子ナットＮはその断面が略六角形である六角ナットであり得る。
【００５８】
前記ボルト収容部６２０は、ボルトＢの時計回り方向の回転によってボルトＢが端子ナットＮを貫通して端子ナットＮの下方に突出する場合、ボルトＢの突出した部分を収容する。前記ボルト収容部６２０は、ナット収容部６１０の底面に形成された溝形状を有する。
【００５９】
前記隔壁６３０は、ボルト収容部６２０とバスバーフレームアセンブリ３００との間に形成されてボルト収容部６２０の内壁面を構成する。前記隔壁６３０は、ボルト収容部６２０とバスバーフレームアセンブリ３００との間が連通しないようにすることで、ボルトＢと端子ナットＮとの締結時に発生する金属粉などの異物がバスバーフレームアセンブリ３００側へと入り込むことを防止する。
【００６０】
このように、金属粉などの異物がバスバーフレームアセンブリ３００側に入り込むことを防止することで、異物によって電極リード１１１同士で不要な電気的接続が生じて短絡などの問題が発生することを防止することができる。
【００６１】
図１及び図９を一緒に参照すると、前記エンドプレート７００は、モジュール端子４００のヘッド部４２０が外側に露出するようにフレームカバー６００を覆う。一方、図９に示されたように、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールは、フレームカバー６００とエンドプレート７００との間に介在される補強フレームＦをさらに含むことができる。
【００６２】
図９とともに図１０を参照すると、前記補強フレームＦは、フレームカバー６００のナット収容部６１０に対応する位置に介在されてナットＮの固定力を強化させる。すなわち、前記フレームカバー６００は絶縁のために樹脂材質から構成され得るが、この場合ボルトＢを強く回転させて締めれば、ナット収容部６１０の内壁面が反ったり破損されて端子ナットＮを固定できなくなったりする状況が発生するおそれがある。
【００６３】
このような状況の発生を防止するため、前記補強フレームＦは、樹脂に比べて高い剛性を有する金属材質から構成され得、このような補強フレームＦの適用によってボルトＢを強く締めて外部端子Ｔとヘッド部４２０との締結力を強化させることができる。
【００６４】
上述したように、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールは、モジュール端子４００のヘッド部４２０が電極リード１１１の偏りによって形成された空間を用いて配置されることで、モジュール端子４００の取り付けによるバッテリーモジュールの体積増加を最小化でき、これによってエネルギー密度を向上させることができる。
【００６５】
また、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールは、端子ナットＮの下部に突出したボルトＢを収容するボルト収容部６２０を備えることでボルトＢの長さ選択の自由度を高めることができ、これによって端子ナットＮを貫通可能な十分に長いボルトＢを用いることで、外部端子Ｔとモジュール端子４００のヘッド部４２０との締結力をさらに強化させることができる。
【００６６】
さらに、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールは、ボルト収容部６２０とバスバーフレームアセンブリ３００とが連通できないように、ボルト収容部６２０とバスバーフレームアセンブリ３００との間に介在される隔壁を備えることで、金属粉などの異物がバスバーフレームアセンブリ３００側へと入り込んで短絡などの問題が発生することを防止することができる。
【００６７】
以上のように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で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】
【００６８】
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
２１１  接続端子
２２０  コネクタ
３００  バスバーフレームアセンブリ
３１０  バスバーフレーム
３１１  バスバー載置部
３２０  バスバー
４００  モジュール端子
４１０  リード接続部
４２０  ヘッド部
４２１  端子孔
４５０  上部カバー
５００  モノフレーム
６００  フレームカバー
６１０  ナット収容部
６２０  ボルト収容部
６３０  隔壁
７００  エンドプレート
【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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【国際調査報告】
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