(57)【要約】  電池モジュール及びその製造方法を提供する。前記電池モジュールは、第１及び第２エンドプレート、フレーム部材、前記第１エンドプレートと前記フレーム部材との間に配置される電池セル、及び前記第２エンドプレートと前記フレーム部材との間に配置される第２電池セルを含んでいる。前記電池モジュールは、第１ヘッド部、第１シャフト部、第１ショルダー部、及び第１ねじ部を有する第１ショルダーボルトをさらに含んでいる。前記第１ショルダーボルトは、前記第１ヘッド部が、前記第１エンドプレートに対向して配置されており、前記第１シャフト部が、前記第１エンドプレートの第１開口及び前記フレーム部材の第１開口を通して延びており、前記第１ショルダー部が、前記第２エンドプレートに対向して配置されるように位置している。
2015529949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１エンドプレートであって、それを通して延びた第１、第２、第３及び第４開口を有している第１エンドプレートと、
フレーム部材であって、それを通して延びた第１、第２、第３及び第４開口を有しているフレーム部材と、
前記第１エンドプレートと前記フレーム部材との間に配置されている第１電池セルと、
第２エンドプレートであって、それを通して延びた第１、第２、第３及び第４開口を有している第２エンドプレートと、
前記第２エンドプレートと前記フレーム部材との間に配置されている第２電池セルと、
第１ヘッド部、第１シャフト部、第１ショルダー部、及び第１ねじ部を有している第１ショルダーボルトと、
を含んでおり、
前記第１シャフト部が第１端部及び第２端部を含み、前記第１シャフト部の第１端部が前記第１ヘッド部から延びており、前記第１ショルダー部が前記第１シャフト部の第２端部に位置しており、前記第１ねじ部が前記第１シャフト部の第２端部から延びており、
前記第１ヘッド部が、前記第１エンドプレートに対向して配置されており、前記第１シャフト部が、前記第１エンドプレートの第１開口及び前記フレーム部材の第１開口を通して延びており、前記第１ショルダー部が、前記第２エンドプレートに対向して配置されており、前記第１ねじ部が、前記第２エンドプレートの第１開口を通して延び、かつ前記第２エンドプレートに対向配置されている第１ナットにおいてねじ結合で受け入れられるように、前記第１ショルダーボルトが配置されていることを特徴とする、電池モジュール。
【請求項２】
前記電池モジュールが、第２ヘッド部、第２シャフト部、第２ショルダー部、及び第２ねじ部を有している第２ショルダーボルトをさらに含み、
前記第２シャフト部が第１端部及び第２端部を有し、前記第２シャフト部の第１端部が前記第２ヘッド部から延びており、前記第２ショルダー部が前記第２シャフト部の第２端部に位置しており、前記第２ねじ部が前記第２シャフト部の第２端部から延びており、
前記第２ヘッド部が、前記第１エンドプレートに対向して配置されており、前記第２シャフト部が、前記第１エンドプレートの第２開口及び前記フレーム部材の第２開口を通して延びており、前記第２ショルダー部が、前記第２エンドプレートに対向して配置されており、前記第２ねじ部が、前記第２エンドプレートの第２開口を通して延び、かつ前記第２エンドプレートに対向配置されている第２ナットにおいてねじ結合で受け入れられるように、前記第２ショルダーボルトが配置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３】
前記電池モジュールが、第３ヘッド部、第３シャフト部、第３ショルダー部、及び第３ねじ部を有している第３ショルダーボルトをさらに含み、
前記第３シャフト部が第１端部及び第２端部を有し、前記第３シャフト部の第１端部が前記第３ヘッド部から延びており、前記第３ショルダー部が前記第３シャフト部の第２端部に位置しており、前記第３ねじ部が前記第３シャフト部の第２端部から延びており、
前記第３ヘッド部が、前記第１エンドプレートに対向して配置されており、前記第３シャフト部が、前記第１エンドプレートの第３開口及び前記フレーム部材の第３開口を通して延びており、前記第３ショルダー部が、前記第２エンドプレートに対向して配置されており、前記第３ねじ部が、前記第２エンドプレートの第３開口を通して延び、かつ前記第２エンドプレートに対向配置されている第３ナットにおいてねじ結合で受け入れられるように、前記第３ショルダーボルトが配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記電池モジュールが、第４ヘッド部、第４シャフト部、第４ショルダー部、及び第４ねじ部を有している第４ショルダーボルトをさらに含み、
前記第４シャフト部が第１端部及び第２端部を有し、前記第４シャフト部の第１端部が前記第４ヘッド部から延びており、前記第４ショルダー部が前記第４シャフト部の第２端部に位置しており、前記第４ねじ部が前記第４シャフト部の第２端部から延びており、
前記第４ヘッド部が、前記第１エンドプレートに対向して配置されており、前記第４シャフト部が、前記第１エンドプレートの第４開口及び前記フレーム部材の第４開口を通して延びており、前記第４ショルダー部が、前記第２エンドプレートに対向して配置されており、前記第４ねじ部が、前記第２エンドプレートの第４開口を通して延び、かつ前記第２エンドプレートに対向配置されている第４ナットにおいてねじ結合で受け入れられるように、前記第４ショルダーボルトが配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記第１及び第２エンドプレートが鋼鉄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６】
前記フレーム部材が、少なくとも一部がプラスチックからなることを特徴とする、請求項５に記載の電池モジュール。
【請求項７】
前記第１エンドプレートが、第１、第２、第３及び第４外郭コーナー部位を有し、前記第１エンドプレートの第１、第２、第３及び第４開口が、前記第１エンドプレートの第１、第２、第３及び第４外郭コーナー部位を通してそれぞれ延び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８】
前記フレーム部材が、第１、第２、第３及び第４外郭コーナー部位を有し、前記フレーム部材の第１、第２、第３及び第４開口が、前記フレーム部材の第１、第２、第３及び第４外郭コーナー部位を通してそれぞれ延び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９】
前記第１及び第２エンドプレートの間の距離が、前記第１ヘッド部から前記第１ショルダー部までの縦の長さと同一であ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１０】
第１エンドプレートであって、それを通して延びた第１、第２、第３及び第４開口を有している第１エンドプレートを提供する過程と、
フレーム部材であって、それを通して延びた第１、第２、第３及び第４開口を有しているフレーム部材を提供する過程と、
第１及び第２電池セルを提供する過程と、
第２エンドプレートであって、それを通して延びた第１、第２、第３及び第４開口を有している第２エンドプレートを提供する過程と、
第１ヘッド部、第１シャフト部、第１ショルダー部、及び第１ねじ部を含んでいる第１ショルダーボルトであって、前記第１シャフト部が第１端部及び第２端部を有し、前記第１シャフト部の第１端部が前記第１ヘッド部から延びており、前記第１ショルダー部が前記第１シャフト部の第２端部に位置しており、前記第１ねじ部が前記第１シャフト部の第２端部から延びている第１ショルダーボルトを提供する過程と、
前記第１エンドプレートと前記フレーム部材との間に第１電池セルを配置する過程と、
前記第２エンドプレートと前記フレーム部材との間に第２電池セルを配置する過程と、
前記第１ヘッド部が、前記第１エンドプレートに対向して配置されており、前記第１シャフト部が、前記第１エンドプレートの第１開口及び前記フレーム部材の第１開口を通して延びており、前記第１ショルダー部が、前記第２エンドプレートに対向して配置されており、前記第１ねじ部が、前記第２エンドプレートの第１開口を通して延び、かつ前記第２エンドプレートに対向配置されている第１ナットにおいてねじ結合で受け入れられるように、前記第１ショルダーボルトを位置させる過程と、
を含むことを特徴とする、製造方法。
【請求項１１】
前記製造方法が、
第２ヘッド部、第２シャフト部、第２ショルダー部、及び第２ねじ部を含む第２ショルダーボルトであって、前記第２シャフト部が第１及び第２端部を含み、前記第２シャフト部の第１端部が第２ヘッド部から延びており、前記第２ショルダー部が前記第２シャフト部の第２端部に位置しており、前記第２ねじ部が前記第２シャフト部の第２端部から延びている第２ショルダーボルトを提供する過程と、
前記第２ヘッド部が、前記第１エンドプレートに対向して配置されており、前記第２シャフト部が、前記第１エンドプレートの第２開口及び前記フレーム部材の第２開口を通して延びており、前記第２ショルダー部が、前記第２エンドプレートに対向して配置されており、前記第２ねじ部が、前記第２エンドプレートの第２開口を通して延び、かつ前記第２エンドプレートに対向配置されている第２ナットにおいてねじ結合で受け入れられるように、前記第２ショルダーボルトを位置させる過程と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記製造方法が、
第３ヘッド部、第３シャフト部、第３ショルダー部、及び第３ねじ部を含む第３ショルダーボルトであって、前記第３シャフト部が第１及び第２端部を含み、前記第３シャフト部の第１端部が第３ヘッド部から延びており、前記第３ショルダー部が前記第３シャフト部の第２端部に位置しており、前記第３ねじ部が前記第３シャフト部の第２端部から延びている第３ショルダーボルトを提供する過程と、
前記第３ヘッド部が、前記第１エンドプレートに対向して配置されており、前記第３シャフト部が、前記第１エンドプレートの第３開口及び前記フレーム部材の第３開口を通して延びており、前記第３ショルダー部が、前記第２エンドプレートに対向して配置されており、前記第３ねじ部が、前記第２エンドプレートの第３開口を通して延び、かつ前記第２エンドプレートに対向配置されている第３ナットにおいてねじ結合で受け入れられるように、前記第２ショルダーボルトを位置させる過程と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記製造方法が、
第４ヘッド部、第４シャフト部、第４ショルダー部、及び第４ねじ部を含む第４ショルダーボルトであって、前記第４シャフト部が第１及び第２端部を含み、前記第４シャフト部の第１端部が第４ヘッド部から延びており、前記第４ショルダー部が前記第４シャフト部の第２端部に位置しており、前記第４ねじ部が前記第４シャフト部の第２端部から延びている第４ショルダーボルトを提供する過程と、
前記第４ヘッド部が、前記第１エンドプレートに対向して配置されており、前記第４シャフト部が、前記第１エンドプレートの第４開口及び前記フレーム部材の第４開口を通して延びており、前記第４ショルダー部が、前記第２エンドプレートに対向して配置されており、前記第４ねじ部が、前記第２エンドプレートの第４開口を通して延び、かつ前記第２エンドプレートに対向配置されている第４ナットにおいてねじ結合で受け入れられるように、前記第４ショルダーボルトを位置させる過程と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池モジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願の発明者らは、向上した電池モジュール及びそれを製造する方法の必要性を認識した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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。
【０００４】
具体的に、本発明の目的は、後述する特定の構造とそれによる顕著な効果を発揮する電池モジュール及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一つの実施例に係る電池モジュールが提供される。前記電池モジュールは、第１エンドプレート（ｅｎｄ  ｐｌａｔｅ）であって、それを通して延びた第１、第２、第３及び第４開口（ａｐｅｒｔｕｒｅｓ）を有している第１エンドプレートを含む。前記電池モジュールは、フレーム部材（ｆｒａｍｅ  ｍｅｍｂｅｒ）であって、それを通して延びた第１、第２、第３及び第４開口を有しているフレーム部材をさらに含む。前記電池モジュールは、前記第１エンドプレートと前記フレーム部材との間に配置されている第１電池セルをさらに含む。前記電池モジュールは、第２エンドプレートであって、それを通して延びた第１、第２、第３及び第４開口を有している第２エンドプレートをさらに含む。前記電池モジュールは、前記第２エンドプレートと前記フレーム部材との間に配置されている第２電池セルをさらに含む。前記電池モジュールは、第１ヘッド部（ｈｅａｄ  ｐｏｒｔｉｏｎ）、第１シャフト部（ｓｈａｆｔ  ｐｏｒｔｉｏｎ）、第１ショルダー部（ｓｈｏｕｌｄｅｒ  ｐｏｒｔｉｏｎ）、及び第１ねじ部（ｔｈｒｅａｄｅｄ  ｐｏｒｔｉｏｎ）を有している第１ショルダーボルト（ｓｈｏｕｌｄｅｒ  ｂｏｌｔ）をさらに含む。前記第１シャフト部は第１端部及び第２端部を含む。前記第１シャフト部の第１端部は第１ヘッド部から延びている。前記第１ショルダー部は前記第１シャフト部の第２端部に位置している。前記第１ねじ部は前記第１シャフト部の第２端部から延びている。前記第１ショルダーボルトは、前記第１ヘッド部が、前記第１エンドプレートに対向して配置されており、前記第１シャフト部が、前記第１エンドプレートの第１開口及び前記フレーム部材の第１開口を通して延びており、前記第１ショルダー部が、前記第２エンドプレートに対向して配置されており、前記第１ねじ部が、前記第２エンドプレートの第１開口を通して延び、かつ前記第２エンドプレートに対向配置されている第１ナットにおいてねじ結合で（ｔｈｒｅａｄａｂｌｙ）受け入れられるように、配置されている。
【０００６】
一つの実施例に係る電池モジュールの製造方法が提供される。前記製造方法は、第１エンドプレートであって、それを通して延びた第１、第２、第３及び第４開口を有している第１エンドプレートを提供する過程を含む。前記製造方法は、フレーム部材であって、それを通して延びた第１、第２、第３及び第４開口を有しているフレーム部材を提供する過程をさらに含む。前記製造方法は、第１及び第２電池セルを提供する過程をさらに含む。前記製造方法は、第２エンドプレートであって、それを通して延びた第１、第２、第３及び第４開口を有している第２エンドプレートを提供する過程をさらに含む。前記製造方法は、第１ヘッド部、第１シャフト部、第１ショルダー部、及び第１ねじ部を含んでいる第１ショルダーボルトを提供する過程をさらに含む。前記第１シャフト部は第１端部及び第２端部を有する。前記第１シャフト部の第１端部は前記第１ヘッド部から延びている。前記第１ショルダー部は前記第１シャフト部の第２端部に位置している。前記第１ねじ部は第１シャフト部の第２端部から延びている。前記製造方法は、前記第１エンドプレートと前記フレーム部材との間に第１電池セルを配置する過程をさらに含む。前記製造方法は、前記第２エンドプレートと前記フレーム部材との間に第２電池セルを配置する過程をさらに含む。前記製造方法は、前記第１ヘッド部が、前記第１エンドプレートに対向して配置されており、前記第１シャフト部が、前記第１エンドプレートの第１開口及び前記フレーム部材の第１開口を通して延びており、前記第１ショルダー部が、前記第２エンドプレートに対向して配置されており、前記第１ねじ部が、前記第２エンドプレートの第１開口を通して延び、かつ前記第２エンドプレートに対向配置されている第１ナットにおいてねじ結合で受け入れられるように、前記第１ショルダーボルトを位置させる過程をさらに含む。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したような本発明の電池モジュール及びその製造方法は、他の電池モジュール及び製造方法に比べて相当な利点を提供する。特に、ショルダーボルトのシャフト部の長さがエンドプレート間の距離及びそれによってエンドプレート間に配置されたフレーム部材のそれぞれに印加された縦方向の力を設定するように、エンドプレートとフレーム部材を共に連結するためにショルダーボルトを使用する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施例に係る電池モジュールの模式図である。
【図２】図１の電池モジュールの他の模式図である。
【図３】図１の電池モジュールを使用する電池システムのブロックダイアグラムである。
【図４】図１の電池モジュールの断面図である。
【図５】図１の電池モジュールの上端の形状を示す模式図である。
【図６】図１の電池モジュールの下端の形状を示す模式図である。
【図７】図１の電池モジュールの他の断面図である。
【図８】図１の電池モジュールの一部の拡大断面図である。
【図９】図１の電池モジュールの更に他の断面図である。
【図１０】図１の電池モジュールの更に他の断面図である。
【図１１】図１の電池モジュールの一部の他の拡大断面図である。
【図１２】図１の電池モジュールの一部の更に他の拡大断面図である。
【図１３】図１の電池モジュールから延びている電気端子の一部分の模式図である。
【図１４】図１の電池モジュールに使用されるフレーム部材の模式図である。
【図１５】図１４のフレーム部材の断面図である。
【図１６】図１４のフレーム部材の一部の模式図である。
【図１７】図１４のフレーム部材の一部の他の模式図である。
【図１８】図１４のフレーム部材の一部の他の断面図である。
【図１９】図１４のフレーム部材の内部に流路を形成するのに使用された第１及び第２熱伝導性プレートの模式図である。
【図２０】図１９の第１及び第２熱伝導性プレートの断面図である。
【図２１】図１９の第１及び第２熱伝導性プレートの一部の拡大断面図である。
【図２２】他の実施例に係る図１の電池モジュールの組立方法を示すフローチャートである。
【図２３】他の実施例に係る図１の電池モジュールの組立方法を示すフローチャートである。
【図２４】他の実施例に係る図１の電池モジュールの組立方法を示すフローチャートである。
【図２５】電気端子を含む図１の電池モジュールの他の模式図である。
【図２６】図１の電池モジュールに使用された電池セルの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１から図４を参照すると、電池モジュール２０、空気冷却システム３０、及び導管４０，４２を含む電池システム１０が示されている。空気冷却システム３０は、電池モジュール２０内の電池セルを冷却するために導管４０及び電池モジュール２０を通過した後、導管４２を通して空気を移動させる。
【００１０】
図３から図１０を参照すると、電池モジュール２０は、エンドプレート１００，１０２、電池セル１２０，１２２，１２４，１２６，１３０，１３２，１３４，１３６，１３８，１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，１５０、フレーム部材１８０，１８２，１８４，１８６，１８８，１９０，１９２，１９４、第１、第２、第３及び第４ショルダーボルト２２０，２２２，２２４，２２６、ナット２４０，２４２，２４４，２４６、及びマニホールド２６０，２６２を含んでいる。
【００１１】
図７及び図９を参照すると、エンドプレート１００，１０２は、それらの間に電池モジュール２０の部品を収容するように形成されている。一具体例において、エンドプレート１００，１０２は鋼鉄（ｓｔｅｅｌ）からなることができる。エンドプレート１００は、開口を通してショルダーボルトの一部を収容するように、エンドプレートを通して延びた開口３２０，３２２，３２４，３２６を含んでいる。エンドプレート１０２は、開口を通してショルダーボルトの一部を収容するように、エンドプレートを通して延びた開口４２０，４２２，４２４，４２６を含んでいる。
【００１２】
図７、図１３、図２５、及び図２６を参照すると、電池セル１２０〜１５０は、実質的にほぼ同一の構造を有する。したがって、電池セル１２０の構造のみを以下で詳細に述べる。一具体例において、電池セル１２０〜１５０は、互いに電気的に直列接続されている。勿論、代替実施例において、電池セル１２０〜１５０はリチウム−イオン電池セルである。電池セル１２０〜１５０は、当業界に知られている他の種類の電池セルであってもよい。電池セル１２０は、ボディー部５０２、及びボディー部５０２の両端から延びている電気端子５０４，５０６を含んでいる
【００１３】
図４から図６及び図１４を参照すると、フレーム部材１８０〜１９４は、それらの間に電池セルを固定し、電池セルを冷却するためにフレーム部材１８０〜１９４を通して空気が流動するようになっている。
【００１４】
フレーム部材１８０は、エンドプレート１００とフレーム部材１８２との間に位置している。電池セル１２０は、フレーム部材１８０とエンドプレート１００との間に配置されている。また、電池セル１２２，１２４はフレーム部材１８０，１８２の間に配置され、電池セル１２２，１２４のボディー部はフレーム部材１８０，１８２により囲まれている。
【００１５】
フレーム部材１８２は、フレーム部材１８０とフレーム部材１８４との間に位置している。電池セル１２６，１２８はフレーム部材１８２，１８４の間に配置され、電池セル１２６，１２８のボディー部はフレーム部材１８２，１８４により囲まれている。
【００１６】
フレーム部材１８４は、フレーム部材１８２とフレーム部材１８６との間に位置している。電池セル１３０，１３２はフレーム部材１８４，１８６の間に配置され、電池セル１３０，１３２のボディー部はフレーム部材１８４，１８６により囲まれている。
【００１７】
フレーム部材１８６は、フレーム部材１８４とフレーム部材１８８との間に位置する。電池セル１３４，１３６はフレーム部材１８６，１８８の間に配置され、電池セル１３４，１３６のボディー部はフレーム部材１８６，１８８により囲まれている。
【００１８】
フレーム部材１８８は、フレーム部材１８６とフレーム部材１９０との間に位置する。電池セル１３８，１４０はフレーム部材１８８，１９０の間に配置され、電池セル１３８，１４０のボディー部はフレーム部材１８８，１９０により囲まれている。
【００１９】
フレーム部材１９０は、フレーム部材１８８とフレーム部材１９２との間に位置する。電池セル１４２，１４４はフレーム部材１９０，１９２の間に配置され、電池セル１４２，１４４のボディー部はフレーム部材１９０，１９２により囲まれている。
【００２０】
フレーム部材１９２は、フレーム部材１９０とフレーム部材１９４との間に位置する。電池セル１４６，１４８はフレーム部材１９２，１９４の間に配置され、電池セル１４６，１４８のボディー部はフレーム部材１９２，１９４により囲まれている。
【００２１】
フレーム部材１９４は、エンドプレート１０２とフレーム部材１９２との間に位置する。電池セル１５０は、フレーム部材１９４とエンドプレート１０２との間に配置されており、電池セル１５０のボディー部はフレーム部材１９４及びエンドプレート１０２に囲まれている。
【００２２】
フレーム部材１８０〜１９４は同じ構造を有し、フレーム部材１８０の構造についてのみ、以下でより詳細に述べる。図５、図６及び図１４乃至図１７を参照すると、フレーム部材１８０は、第１及び第２面６００，６０５、第１、第２、第３及び第４外郭壁６１０，６２０，６３０，６４０、第１及び第２熱伝導性プレート６５０，６６０、及び第１及び第２弾性シーリング部材６７０，６８０を含む。一具体例において、第１、第２、第３及び第４外郭壁６１０，６２０，６３０，６４０は、実質的に長方形のリンク状フレームを設定し、壁６１０，６２０，６３０，６４０を通して延びた面６４１に対して対称に中央に位置することになる。第１及び第２外郭壁６１０，６２０は、実質的に互いに平行であり、第３外郭壁６３０と第４外郭壁６４０との間に配置され、それらに連結されている。第３及び第４外郭壁６３０，６４０は、実質的に互いに平行であり、第１及び第２外郭壁に対して実質的に垂直である。第１、第２、第３及び第４外郭壁６１０，６２０，６３０，６４０は、それらの間に開放内部境界６４２（図１６参照）を設定する。一具体例において、第１、第２、第３及び第４外郭壁６１０，６２０，６３０，６４０はプラスチックからなっている。
【００２３】
第１外郭壁６１０は、それを通して延びた多数の開口７１０を含む。多数の開口７１０は開口７１２，７１４，７１６，７１８，７２０，７２２，７２４を含んでいる。多数の開口７１０は、電池セルを冷却するためにそれを通して流れる空気を受け入れるように構成されている。
【００２４】
第２外郭壁６２０は、それを通して延びた多数の開口８１０を含む。多数の開口８１０は、開口８１２，８１４，８１６，８１８，８２０，８２２，８２４を含んでいる。多数の開口８１０は、電池セルを冷却するためにそれを通して流れる空気を受け入れるように構成されている。
【００２５】
第３外郭壁６３０は、第１面６００内に延びたアウトレット８３０（例えば、グルーブ）、及び第２面６０５内に延びたアウトレット８３２（例えば、グルーブ）を含む。または、アウトレット８３０，８３２は、第３外郭壁６３０を通して延びた開口であってもよい。アウトレット８３０，８３２は、電池セル１２０，１２２の電気端子５０４及び他の電気端子を、それを通してそれぞれ収容されるように構成されている。また、電池セル１２０，１２２がそれからガスが発生する場合、アウトレット８３０，８３２は、電池セル１２０，１２２からのガスが関連電気端子を通過してフレーム部材１８０の外部に流れるように構成されている。第３外郭壁６３０は、それを通して延びた開口９２０，９２２をそれぞれ有する外郭コーナー部位８４０，８４２をさらに含む。開口９２０，９２２は、それを通してショルダーボルト２２０，２２２の一部をそれぞれ収容するように構成されている。
【００２６】
第４外郭壁６４０は、第１面６００内に延びたアウトレット１０３０（例えば、グルーブ）、及び第２面６０５内に延びたアウトレット１０３２（例えば、グルーブ）を含む。または、アウトレット１０３０，１０３２が、第４外郭壁６４０を通して延びた開口であってもよい。アウトレット１０３０，１０３２は、電池セル１２０，１２２の電気端子５０６及び他の電気端子を、それを通してそれぞれ収容するように構成されている。また、電池セル１２０，１２２がそれからガスが発生する場合、アウトレット１０３０，１０３２は、電池セル１２０，１２２からのガスが関連電気端子を通過してフレーム部材１８０の外部に流れるように構成されている。第４外郭壁６４０は、それを通して延びた開口１０２０，１０２２をそれぞれ有する外郭コーナー部位１０４０，１０４２をさらに含む。開口１０２０，１０２２は、それを通してショルダーボルト２２４，２２６の一部をそれぞれ収容するように構成されている。
【００２７】
図４及び図１８から図２１を参照すると、第１及び第２熱伝導性プレート６５０，６６０は、隣接する電池セルからの熱エネルギーをプレート６５０，６６０の間に流れる空気に伝導する。一具体例において、第１及び第２熱伝導性プレートは鋼鉄からなっており、それらの間に多数の流動チャネルを設定する波状の断面プロファイルを有する。勿論、代替実施例において、当業界によく知られている他の熱伝導素材が熱伝導性プレート６５０，６６０に用いられてもよい。第１及び第２熱伝導性プレート６５０，６６０は、溶接ジョイントと共に固定的に連結されている。一具体例において、第１、第２、第３及び第４外郭壁６１０，６２０，６３０，６４０は、第１及び第２熱伝導性プレート６５０，６６０を囲むように射出成形される。
【００２８】
第１熱伝導性プレート６５０は、フレーム部材１８０の第１面６００に近接した開放内部境界６４２で取り囲むように第１、第２、第３及び第４外郭壁６１０，６２０，６３０，６４０に結合されている。第１熱伝導性プレート６５０は、電池セル１２０に対向して位置している。熱伝導性プレート６５０の一面の面積は、実質的に第１熱伝導性プレート６５０に隣接する電池セル１２０のボディー部の一面の面積と同一である。第１熱伝導性プレート６５０は、トレッド（ｔｒｅａｄ  ｐｏｒｔｉｏｎｓ）１０５０，１０５２，１０５４，１０５６，１０５８，１０６０，１０６２，１０６４及びリッジ部（ｒｉｄｇｅ  ｐｏｒｔｉｏｎｓ）１０７０，１０７２，１０７４，１０７６，１０７８，１０８０，１０８２，１０８４を含む。
【００２９】
第２熱伝導性プレート６６０は、フレーム部材１８０の第２面６０５に近接した開放内部領域６４２で取り囲むように第１、第２、第３及び第４外郭壁６１０，６２０，６３０，６４０に結合されている。第２熱伝導性プレート６６０は、電池セル１２２に対向して位置している。熱伝導性プレート６６０の一面の面積は、実質的に第２熱伝導性プレート６６０に隣接する電池セル１２２のボディー部の一面の面積と同一である。第２熱伝導性プレート６６０は、トレッド１１５０，１１５２，１１５４，１１５６，１１５８，１１６０，１１６２，１１６４及びリッジ部１１７０，１１７２，１１７４，１１７６，１１７８，１１８０，１１８２，１１８４を含む。熱伝導性プレート６６０のトレッド１１５０，１１５２，１１５４，１１５６，１１５８，１１６０，１１６２，１１６４は、第１熱伝導性プレート６５０のトレッド１０５０，１０５２，１０５４，１０５６，１０５８，１０６０，１０６２，１０６４に対向してそれぞれ位置している。
【００３０】
第２熱伝導性プレート６６０のリッジ部１１７０，１１７２，１１７４，１１７６，１１７８，１１８０，１１８２，１１８４は、それらの間に流動チャネル１２７０，１２７２，１２７４，１２７６，１２７８，１２８０，１２８２をそれぞれ形成するように、第１熱伝導性プレート６５０のリッジ部１０７０，１０７２，１０７４，１０７６，１０７８，１０８０，１０８２，１０８４に対向して位置している。多数の流動チャネル１２７０〜１２８２は、多数の流動チャネル１１９０を含んでいる。
【００３１】
図５、図６、図１１、図１２及び図２０を参照すると、フレーム部材１８０の第１外郭壁６１０の内部の開口７１２，７１４，７１６，７１８，７２０，７２２，７２４は、流動チャネル１２７０，１２７２，１２７４，１２７６，１２７８，１２８０，１２８２の第１端部とそれぞれ流動的に連通している。また、フレーム部材１８０の第２外郭壁６２０の内部の開口８１２，８１４，８１６，８１８，８２０，８２２，８２４は、流動チャネル１２７０，１２７２，１２７４，１２７６，１２７８，１２８０，１２８２の第２端部とそれぞれ流動的に連通している。作動の間、空気は、開口７１２，７１４，７１６，７１８，７２０，７２２，７２４及びチャネル１２７０，１２７２，１２７４，１２７６，１２７８，１２８０，１２８２を通して流れ、第１及び第２熱伝導性プレート６５０，６６０に隣接する電池セル１２０，１２２からエネルギーを抽出するように、開口８１２，８１４，８１６，８１８，８２０，８２２，８２４を通してさらに流れる。
【００３２】
図４及び図１４を参照すると、フレーム部材１８０は、第１及び第２外郭壁６１０，６２０にそれぞれ位置した第１及び第２弾性シーリング部材６７０，６８０を含んでいる。第１及び第２弾性シーリング部材６７０，６８０は、アウトレット８３２，１０３２方向に向かうように、電池セル１２２，１２４により生成されたガスを導き、その後、ガスが、アウトレット８３２，１０３２からフレーム部材１８０及び電池モジュール２０の外部に排出される。したがって、電池セルで生成されたガスの流路は隔離され、第１及び第２熱伝導性プレート６５０，６６０を通じて多数の流路１１９０から分離される。
【００３３】
図２、図７及び図９を参照すると、第１、第２、第３及び第４ショルダーボルト２２０，２２２，２２４，２２６は、エンドプレート１００、フレーム部材１８０〜１９４、及びエンドプレート１０２を共に連結するために提供される。また、ショルダーボルトのそれぞれのシャフト部の長さは、エンドプレート１００，１０２の間の距離及びそれによってフレーム部材１８０〜１９４のそれぞれに印加される縦方向の力を設定する。
【００３４】
第１ショルダーボルト２２０は、ヘッド部１４００、シャフト部１４１０、ショルダー部１４２０、及びねじ部１４３０を含む。シャフト部１４１０は、第１端部１４１２及び第２端部１４１４を有する。第１端部１４１２はヘッド部１４００から延びている。ショルダー部１４２０は、シャフト部１４１０の第２端部１４１４に位置する。ねじ部１４３０は、シャフト部１４１０の第２端部１４１４から延びている。
【００３５】
第１ショルダーボルト２２０は、ヘッド部１４００が、第１エンドプレート１００に対向して配置されており、シャフト部１４１０が、第１エンドプレート１００の開口３２０、フレーム部材１８０の開口９２０及びフレーム部材１８２〜１９４内のそれぞれの隣接した開口を通して延びており、ショルダー部１４２０が、第２エンドプレート１０２に対向して配置されており、ねじ部１４３０が、第２エンドプレート１０２の開口４２０を通して延び、かつ第２エンドプレート１０２に対向配置されているナット２４０においてねじ結合で受け入れられるように、配置されている。
【００３６】
第２ショルダーボルト２２２は、ヘッド部１５００、シャフト部１５１０、ショルダー部１５２０、及びねじ部１５３０を含む。シャフト部１５１０は、第１端部１５１２及び第２端部１５１４を有する。第１端部１５１２はヘッド部１５００から延びている。ショルダー部１５２０は、シャフト部１５１０の第２端部１５１４に位置する。ねじ部１５３０は、シャフト部１５１０の第２端部１５１４から延びている。
【００３７】
第２ショルダーボルト２２２は、ヘッド部１５００が、第１エンドプレート１００に対向して配置されており、シャフト部１５１０が、第１エンドプレート１００の開口３２２、フレーム部材１８０の開口９２２及びフレーム部材１８２〜１９４内のそれぞれの隣接した開口を通して延びており、ショルダー部１５２０が、第２エンドプレート１０２に対向して配置されており、ねじ部１５３０が、第２エンドプレート１０２の開口４２２を通して延び、かつ第２エンドプレート１０２に対向配置されているナット２４２においてねじ結合で受け入れられるように、配置されている。
【００３８】
第３ショルダーボルト２２４は、ヘッド部１６００、シャフト部１６１０、ショルダー部１６２０、及びねじ部１６３０を含む。シャフト部１６１０は、第１端部１６１２及び第２端部１６１４を有する。第１端部１６１２はヘッド部１６００から延びている。ショルダー部１６２０は、シャフト部１６１０の第２端部１６１４に位置する。ねじ部１６３０は、シャフト部１６１０の第２端部１６１４から延びている。
【００３９】
第３ショルダーボルト２２４は、ヘッド部１６００が、第１エンドプレート１００に対向して配置されており、シャフト部１６１０が、第１エンドプレート１００の開口３２４、フレーム部材１８０の開口１０２０及びフレーム部材１８２〜１９４内のそれぞれの隣接した開口を通して延びており、ショルダー部１６２０が、第２エンドプレート１０２に対向して配置されており、ねじ部１６３０が、第２エンドプレート１０２の開口４２４を通して延び、かつ第２エンドプレート１０２に対向配置されているナット２４４においてねじ結合で受け入れられるように、配置されている。
【００４０】
第４ショルダーボルト２２６は、ヘッド部１７００、シャフト部１７１０、ショルダー部１７２０、及びねじ部１７３０を含む。シャフト部１７１０は、第１端部１７１２及び第２端部１７１４を有する。第１端部１７１２はヘッド部１７００から延びている。ショルダー部１７２０は、シャフト部１７１０の第２端部１７１４に位置する。ねじ部１７３０は、シャフト部１７１０の第２端部１７１４から延びている。
【００４１】
第４ショルダーボルト２２６は、ヘッド部１７００が、第１エンドプレート１００に対向して配置されており、シャフト部１７１０が、第１エンドプレート１００の開口３２６、フレーム部材１８０の開口１０２２及びフレーム部材１８２〜１９４内のそれぞれの隣接した開口を通して延びており、ショルダー部１７２０が、第２エンドプレート１０２に対向して配置されており、ねじ部１７３０が、第２エンドプレート１０２の開口４２６を通して延び、かつ第２エンドプレート１０２に対向配置されているナット２４６においてねじ結合で受け入れられるように、配置されている。
【００４２】
図３及び図４を参照すると、マニホールド２６０は、空気が導管からフレーム部材１８０〜１９４の第１外郭壁（例えば、上部壁）内の開口に流れるように構成され、空気は、多数の流動チャネルを通してフレーム部材１８０〜１９４の第２外郭壁（例えば、下部壁）の内部の開口に流れる。マニホールド２６２は、フレーム部材１８０〜１９４の第２壁内の開口から空気を受け入れ、空気が導管４２に流れるように構成されている。導管４２は、空気を空気冷却システム３０に流れるようにする。
【００４３】
図７、図９及び図２２から図２４を参照すると、更に他の実施例に係る電池モジュール２０の製造方法のフローチャートが提供される。簡素化の目的で、製造方法は、第１及び第２電池セル及び単一のフレーム部材を用いた組立工程のみを以下に述べる。勿論、上記方法は、多数のフレーム部材及び多数の追加電池セルを用いて実行できるものと理解しなければならない。
【００４４】
過程１８００において、作業者は、エンドプレート１００を通して延びている開口３２０，３２２，３２４，３２６を有するエンドプレート１００を提供する。
【００４５】
過程１８０２において、作業者は、フレーム部材１８０を通して延びている開口９２０，９２２，１０２０，１０２２を有するフレーム部材１８０を提供する。
【００４６】
過程１８０４において、作業者は、電池セル１２０，１２２を提供する。
【００４７】
過程１８０６において、作業者は、エンドプレート１０２を通して延びている開口４２０，４２２，４２４，４２６を含むエンドプレート１０２を提供する。
【００４８】
過程１８０８において、作業者は、ヘッド部１４００、シャフト部１４１０、ショルダー部１４２０、及びねじ部１４３０を含む第１ショルダーボルト２２０を提供する。シャフト部１４１０は、第１端部１４１２及び第２端部１４１４を有する。シャフト部１４１０の第１端部１４１２はヘッド部１４００から延びている。ショルダー部１４２０は、シャフト部１４１０の第２端部１４１４に位置している。ねじ部１４３０は、シャフト部１４１０の第２端部１４１４から延びている。
【００４９】
過程１８１０において、作業者は、ヘッド部１５００、シャフト部１５１０、ショルダー部１５２０、及びねじ部１５３０を含む第２ショルダーボルト２２２を提供する。シャフト部１５１０は、第１端部１５１２及び第２端部１５１４を有する。シャフト部１５１０の第１端部１５１２はヘッド部１５００から延びている。ショルダー部１５２０は、シャフト部１５１０の第２端部１５１４に位置している。ねじ部１５３０は、シャフト部１５１０の第２端部１５１４から延びている。
【００５０】
過程１８２０において、作業者は、ヘッド部１６００、シャフト部１６１０、ショルダー部１６２０、及びねじ部１６３０を含む第３ショルダーボルト２２４を提供する。シャフト部１６１０は、第１端部１６１２及び第２端部１６１４を有する。シャフト部１６１０の第１端部１６１２はヘッド部１６００から延びている。ショルダー部１６２０は、シャフト部１６１０の第２端部１６１４に位置している。ねじ部１６３０は、シャフト部１６１０の第２端部１６１４から延びている。
【００５１】
過程１８２２において、作業者は、ヘッド部１７００、シャフト部１７１０、ショルダー部１７２０、及びねじ部１７３０を含む第４ショルダーボルト２２６を提供する。シャフト部１７１０は、第１端部１７１２及び第２端部１７１４を有する。シャフト部１７１０の第１端部１７１２はヘッド部１７００から延びている。ショルダー部１７２０は、シャフト部１７１０の第２端部１７１４に位置している。ねじ部１７３０は、シャフト部１７１０の第２端部１７１４から延びている。
【００５２】
過程１８２４において、作業者は、電池セル１２０をエンドプレート１００とフレーム部材１８０との間に配置する。
【００５３】
過程１８２６において、作業者は、エンドプレート１０２とフレーム部材１８０との間に電池セル１２２を配置する。
【００５４】
過程１８２８において、作業者は、ヘッド部１４００が、エンドプレート１００に対向して配置されており、シャフト部１４１０が、エンドプレート１００の開口３２０及びフレーム部材１８０の開口９２０を通して延びており、ショルダー部１４２０が、第２エンドプレート１０２に対向して配置されており、ねじ部１４３０が、第２エンドプレート１０２の開口４２０を通して延び、かつ第２エンドプレート１０２に対向配置されているナット２４０においてねじ結合で受け入れられるように、第１ショルダーボルト２２０を位置させる。
【００５５】
過程１８４０において、作業者は、ヘッド部１５００が、エンドプレート１００に対向して配置されており、シャフト部１５１０が、エンドプレート１００の開口３２２及びフレーム部材１８０の開口９２２を通して延びており、ショルダー部１５２０が、第２エンドプレート１０２に対向して配置されており、ねじ部１５３０が、第２エンドプレート１０２の開口４２２を通して延び、かつ第２エンドプレート１０２に対向配置されているナット２４２においてねじ結合で受け入れられるように、第２ショルダーボルト２２２を位置させる。
【００５６】
過程１８４２において、作業者は、ヘッド部１６００が、エンドプレート１００に対向して配置されており、シャフト部１６１０が、エンドプレート１００の開口３２４及びフレーム部材１８０の開口１０２０を通して延びており、ショルダー部１６２０が、第２エンドプレート１０２に対向して配置されており、ねじ部１６３０が、第２エンドプレート１０２の開口４２４を通して延び、かつ第２エンドプレート１０２に対向配置されているナット２４４においてねじ結合（ｔｈｒｅａｄａｂｌｙ）で受け入れられるように、第３ショルダーボルト２２４を位置させる。
【００５７】
過程１８４４において、作業者は、ヘッド部１７００が、エンドプレート１００に対向して配置されており、シャフト部１７１０が、エンドプレート１００の開口３２６及びフレーム部材１８０の開口１０２２を通して延びており、ショルダー部１７２０が、第２エンドプレート１０２に対向して配置されており、ねじ部１７３０が、第２エンドプレート１０２の開口４２６を通して延び、かつ第２エンドプレート１０２に対向配置されているナット２４６においてねじ結合（ｔｈｒｅａｄａｂｌｙ）で受け入れられるように、第４ショルダーボルト２２６を位置させる。
【００５８】
本発明の電池モジュール２０及びその製造方法は、他の電池モジュール及び製造方法に比べて相当な利点を提供する。特に、電池モジュール２０及び製造方法は、ショルダーボルトのシャフト部の長さがエンドプレート間の距離及びそれによってエンドプレート間に配置されたフレーム部材のそれぞれに印加された縦方向の力を設定するように、エンドプレートとフレーム部材を共に連結するためにショルダーボルトを使用する。
【００５９】
本発明は、単に制限された数の例示にのみ関連して具体的に記述されたが、本発明が、上記に表現された例示にのみ限定されるものではない点を認識しなければならない。より正確には、本発明は、変形、変更、置換、またはここに表現されたものだけでなく、本発明の意図と範疇に適するように、相応する組み合わせにいくらでも修正することができる。さらに、たとえ、本発明の様々な例示が表現されたが、本発明の様相は、単に表現された例示の一部のみを含むことができるという点を認識しなければならない。したがって、本発明は、上記の表現によって限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６０】
１００、１０２  エンドプレート
１２０、１２２、１２４、１２６、１３０、１３２、１３４、１３６、１３８、１４０、１４２、１４４、１４６、１４８、１５０  電池セル
１８０、１８２、１８４、１８６、１８８、１９０、１９２、１９４  フレーム部材
２２０、２２２、２２４、２２６  ショルダーボルト
１４００、１５００、１６００、１７００  ヘッド部
１４１０、１５１０、１６１０、１７１０  シャフト部
１４２０、１５２０、１６２０、１７２０  ショルダー部
１４３０、１５３０、１６３０、１７３０  ねじ部
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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