バッテリモジュール
【課題】新規の構造を有するバッテリモジュールを提供すること。
【解決手段】本発明は、それぞれ端子部を備える端子面、後面(back surface)、および前記端子面と後面との間で平行に延びたサイド面を含む2つ以上のバッテリセルと、前記バッテリセルを共に固定するハウジングと、前記少なくとも2つのバッテリセルの間に備えられる中間支持部材と、を含み、前記2つ以上のバッテリセルは、少なくとも2つのバッテリセルが対面する後面を有するように、いずれか1つのバッテリセルの後面と他の1つのバッテリセルの後面とが互いに対面し、前記中間支持部材は、前記バッテリセルの対面する後面の間で前記対面する後面に隣接した状態で介在する少なくとも1つ以上のベース部と、前記サイド面に並ぶように延びた少なくとも1つ以上のフランジ部と、を備えるバッテリモジュールに関する。
【解決手段】本発明は、それぞれ端子部を備える端子面、後面(back surface)、および前記端子面と後面との間で平行に延びたサイド面を含む2つ以上のバッテリセルと、前記バッテリセルを共に固定するハウジングと、前記少なくとも2つのバッテリセルの間に備えられる中間支持部材と、を含み、前記2つ以上のバッテリセルは、少なくとも2つのバッテリセルが対面する後面を有するように、いずれか1つのバッテリセルの後面と他の1つのバッテリセルの後面とが互いに対面し、前記中間支持部材は、前記バッテリセルの対面する後面の間で前記対面する後面に隣接した状態で介在する少なくとも1つ以上のベース部と、前記サイド面に並ぶように延びた少なくとも1つ以上のフランジ部と、を備えるバッテリモジュールに関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バッテリモジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
最近、高エネルギー密度の非水電解液を用い、バッテリセルを含む高出力バッテリモジュールが開発されており、前記高出力バッテリモジュールは、高電力を必要とする機器、例えば、電気自動車などのモータの駆動に使用できるように、複数のバッテリセルを直列に連結して大容量のバッテリモジュールを構成する。
【0003】
バッテリモジュールを採用する機器の大きさまたは形態が多様化するにつれ、これに対応して、前記バッテリモジュールの大きさまたは形態も多様化することが要求され、特に、軽量化且つ小型化されたバッテリモジュールの需要が増加している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記の問題を解決するためになされた本発明の目的は、新規の構造を有するバッテリモジュールを提供することである。
【0005】
また、本発明の他の目的は、バッテリセルを強固に固定させることにより、安定性が向上したバッテリモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の目的を達成するための本発明の特徴によれば、本発明は、バッテリモジュールに関する。
【0007】
本発明の実施形態は、それぞれ端子部を備える端子面、後面(back surface)、および前記端子面と後面との間で平行に延びたサイド面を含む2つ以上のバッテリセルと、前記バッテリセルを共に固定するハウジングと、前記少なくとも2つのバッテリセルの間に備えられる中間支持部材と、を含み、前記2つ以上のバッテリセルは、少なくとも2つのバッテリセルが対面する(face−to−face)後面を有するように、いずれか1つのバッテリセルの後面と他の1つのバッテリセルの後面とが互いに対面し、前記中間支持部材は、前記バッテリセルの対面する後面の間で前記対面する後面に隣接した状態で介在する少なくとも1つ以上のベース部と、前記サイド面に並ぶように延びた少なくとも1つ以上のフランジ部と、を備えるバッテリモジュールを含むことができる。
【0008】
前記中間支持部材は、前記ハウジングに固定されるように連結できる。
【0009】
前記中間支持部材は、第1および第2中間支持部材を含み、それぞれの第1および第2中間支持部材は、1つのベース部と1つのフランジ部とを備え、前記第1中間支持部材のベース部と前記第2中間支持部材のベース部とは、互いに向かって延び、前記バッテリセルの対面する後面に沿って具備できる。
【0010】
それぞれの第1および第2中間支持部材は、T字状の形態で具備できる。
【0011】
前記中間支持部材は、1つのベース部と、前記ベース部の端に備えられる一対のフランジ部と、を含むことができる。
【0012】
本発明の他の側面によれば、本発明の実施形態は、互いに並ぶように延びた一対のエンドプレートと、それぞれ端子部を備える端子面、後面(back surface)、および前記端子面と後面との間で平行に延びた広い面を含む2つ以上のバッテリセルと、それぞれのバッテリセルの広い面の少なくとも一部をカバーするカバープレートと、前記バッテリセルの対面する後面の間で前記対面する後面に隣接した状態で介在する中間支持部材と、を含み、前記2つ以上のバッテリセルは、少なくとも2つのバッテリセルが対面する(face−to−face)後面を有するように、いずれか1つのバッテリセルの後面と他の1つのバッテリセルの後面とが互いに対面するバッテリモジュールを含むことができる。
【0013】
前記中間支持部材は、前記エンドプレートに並ぶように備えられる少なくとも1つのベース部と、前記少なくとも1つのベース部の少なくとも1つの端で垂直に備えられる少なくとも1つのフランジ部と、を含むことができる。
【0014】
前記中間支持部材は、前記カバープレートおよび前記エンドプレートのうちの少なくともいずれか1つと連結できる。
【0015】
前記カバープレートは、トッププレートとボトムプレートとを含み、前記トッププレートおよびボトムプレートは、互いに並び、前記広い面に並ぶように具備できる。
【0016】
前記中間支持部材は、前記ベース部の上面には上部中間支持部材固定リセス(recess)を、前記ベース部の下面には下部中間支持部材固定リセスを含み、前記トッププレートは、前記中間支持部材の上部中間支持部材固定リセスに対応する上部中間支持部材固定ホールを含み、前記ボトムプレートは、前記中間支持部材の下部中間支持部材固定リセスに対応する下部中間支持部材固定ホールを含み、前記トッププレートは、締結部材が前記上部中間支持部材固定ホールと上部中間支持部材固定リセスとを連結させることによって前記中間支持部材と連結され、前記ボトムプレートは、締結部材が前記下部中間支持部材固定ホールと下部中間支持部材固定リセスとを連結させることによって前記中間支持部材と連結できる。
【0017】
それぞれのエンドプレートは、少なくとも1つの下部エンドプレート固定リセスおよび少なくとも1つの上部エンドプレート固定リセスを含み、前記ボトムプレートは、前記エンドプレートの下部エンドプレート固定リセスに対応する下部エンドプレート固定ホールを含み、前記ボトムプレートは、締結部材が前記下部エンドプレート固定ホールと下部エンドプレート固定リセスとを連結させることによって前記エンドプレートと連結され、前記トッププレートは、前記エンドプレートの上部エンドプレート固定リセスに対応する上部エンドプレート固定ホールを含み、前記トッププレートは、締結部材が前記上部エンドプレート固定ホールと上部エンドプレート固定リセスとを連結させることによって前記エンドプレートと連結できる。
【0018】
前記中間支持部材は、第1および第2中間支持部材を含み、それぞれの第1および第2中間支持部材は、1つのベース部と1つのフランジ部とを備え、前記第1中間支持部材のベース部と前記第2中間支持部材のベース部とは、互いに向かって延び、前記エンドプレートに並ぶように備えられ、前記第1中間支持部材のフランジ部と前記第2中間支持部材のフランジ部とは、互いに並ぶように延び、前記ベース部に対して垂直に具備できる。
【0019】
それぞれのエンドプレートは、前記エンドプレートの端に固定タブ(fixing tab)をさらに含み、前記固定タブは、前記中間支持部材の少なくとも1つのフランジ部に並ぶように前記中間支持部材に向かって折り曲げられ、それぞれの固定タブは、それぞれのバッテリセルの狭い面に沿って延びることができる。
【0020】
前記固定タブは、前記中間支持部材の少なくとも1つのフランジと連結できる。
【0021】
前記中間支持部材は、1つのベース部と、前記ベース部の端に備えられる一対のフランジ部と、を含むことができる。
【0022】
前記ベース部は、前記エンドプレートに並ぶように延び、前記フランジ部は、互いに並ぶように延び、前記ベース部に垂直に具備できる。
【0023】
少なくとも1つのフランジ部は、前記バッテリセルの狭い面に沿って延びることができる。
【0024】
前記2つ以上のバッテリセルは、少なくとも2つのセルセットを含み、それぞれのセルセットは、前記カバープレートに垂直な方向に積層できる。
【0025】
前記エンドプレートの高さと前記中間支持部材の高さとは、前記積層されたバッテリセルの高さに対応するように具備できる。
【0026】
それぞれのエンドプレートは、前記エンドプレートを貫通する少なくとも1つの端子部通孔を含み、それぞれのバッテリセルは、前記端子面に少なくとも1つの端子部を含み、それぞれのバッテリセルの少なくとも1つの端子部は、対応するエンドプレートの少なくとも1つの端子部通孔を通過するように延びることができる。
【発明の効果】
【0027】
以上のような本発明によれば、新規の構造を有するバッテリモジュールを提供することができる。
【0028】
また、本発明によれば、バッテリセルを強固に固定させることにより、安定性が向上したバッテリモジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1A】本発明の好ましい実施形態にかかるバッテリモジュールの斜視図である。
【図1B】図1Aの分解斜視図である。
【図2】図1Bによるエンドプレートおよびバッテリセルの斜視図である。
【図3A】バッテリセルおよび中間支持部材の斜視図である。
【図3B】中間支持部材の拡大図である。
【図4A】本発明の他の実施形態にかかる中間支持部材およびバッテリセルの斜視図である。
【図4B】図4Aの中間支持部材の拡大図である。
【図5】本発明の他の実施形態にかかるバッテリモジュールの分解斜視図である。
【図6】本実施形態にかかるエンドプレートおよびセルアレイの斜視図である。
【図7】セルアレイおよび中間支持部材の斜視図である。
【図8】本発明のその他の実施形態にかかるバッテリモジュールの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
その他の実施形態の具体的な事項は、詳細な説明および図面に含まれている。
【0031】
本発明の利点および特徴、そして、それらを達成する方法は、添付した図面と共に、詳細に後述する実施形態を参照すれば明確になるはずである。しかし、本発明は、以下に開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現可能であり、以下の説明において、ある部分が他の部分に連結されているとする時、これは、直接的に連結されている場合のみならず、その中間に別の素子を挟んで電気的に連結されている場合も含む。また、図面において、本発明と関係のない部分は、本発明の説明を明確にするために省略し、明細書全体にわたり、類似の部分については同一の図面符号を付した。
【0032】
以下、添付した図面を参考にして、本発明について説明する。
【0033】
図1Aは、本発明の好ましい実施形態にかかるバッテリモジュールの斜視図であり、図1Bは、図1Aの分解斜視図である。
【0034】
本発明の好ましい実施形態にかかるバッテリモジュール100は、端子部14、15を備える端子面11(または、第1面)と前記端子面11に対向する後面(back surface)12(または、第2面)とを含む2つ以上のバッテリセル10と、前記2つ以上のバッテリセル10の間に備えられる1つ以上の中間支持部材150と、前記バッテリセル10と中間支持部材150とを収納し、前記バッテリセル10を共に固定するハウジング110、120、130、140と、を含み、前記中間支持部材150は、前記ハウジング110、120、130、140に固定されるように連結できる。前記バッテリセル10には、(端子面11および後面12の間で平行に延びて前記端子面11および後面12を連結する)広い面13が底面に並ぶように備えられ、隣り合うバッテリセル10の後面12が互いに対面するように整列され、前記バッテリセル10の後面12の間には、1つ以上の中間支持部材150が介在する。例えば、前記2つ以上のバッテリセル10は、少なくとも2つのバッテリセル10が対面する(face−to−face)後面12を有するように、いずれか1つのバッテリセル10の後面12と他の1つのバッテリセル10の後面12とが互いに対面することができる。
【0035】
また、ハウジング110、120、130、140は、互いに対向して備えられ、互いに並ぶように延びた一対のエンドプレート110、120と、それぞれのバッテリセル10の広い面の少なくとも一部をカバーするカバープレート130、140と、を含むことができる。前記カバープレート130、140は、(前記エンドプレート110、120に連結されて底面に並ぶように備えられる)ボトムプレート140と、前記ボトムプレート140に対向して備えられるトッププレート130と、を含むことができる。
【0036】
前記トッププレート130およびボトムプレート140は、互いに並ぶが、前記バッテリセル10の広い面13に並ぶように具備できる。
【0037】
ボトムプレート140は、(トッププレート130に対応する大きさに備えられる)セル載置部141と、前記セル載置部141に延びて備えられ、ホールを含むマウンティング部142と、からなり得る。前記セル載置部141には、バッテリセル10の広い面13が載置されるかまたは連結され、前記マウンティング部142は、前記セル載置部141の両側から延びてホールを備えることができる。前記ホールは、ボルトまたはスタッドなどを用い、自動車などの外部機器に前記バッテリモジュール100をマウンティングするのに使用できる。前記ハウジング110、120、130、140は、バッテリセル10を強固に固定し、バッテリモジュール100の使用の便宜のために設置可能であり、前述した形態に限定されず、多様に変形が可能である。
【0038】
図2は、図1Bによるエンドプレートおよびバッテリセルの斜視図である。
【0039】
図1Bおよび図2を参照すれば、前記バッテリセル10は、一対のエンドプレート110、120の間に具備できる。例えば、前記バッテリセル10は、端子面11が前記エンドプレート110、120に対面するように具備できる。
【0040】
バッテリセル10は、(後面12と広い面13とを含む)電池ケースに電極組立体と電解液とを収納させた後、前記電池ケースを端子面11で密閉して製造できる。例えば、前記端子面11は、キャップ組立体などを含むことができる。端子面11には端子部14、15を具備でき、例えば、前記端子部14、15は、前記端子面11の両端に備えられる正極端子14および負極端子15を含むことができる。前記電極組立体は、正極端子14および負極端子15に連結され、バッテリセル10の内部で発生する電気化学的なエネルギーは、前記正極端子14および負極端子15を介して外部に伝達できる。
【0041】
前記エンドプレート110、120は、(バッテリセル10の端子面11と対面する)平板部111、121と、(前記平板部111、121の両側面で前記バッテリセル10に向かって折り曲げられるか撓んだ)固定タブ(fixing tab)112、122と、を含むことができる。前記エンドプレート110、120は、前記端子部14、15に対応するように備えられる1つ以上の端子部通孔113、123を含むことができる。前記端子部14、15は、端子部通孔113、123を通過して延びるように具備できる。本実施形態にかかる一対のエンドプレート110、120は、互いに対応するように備えられるため、以下では、1つのエンドプレート110を基準として説明する。
【0042】
前記エンドプレート110の平板部111は、前記バッテリセル10の端子面11に対応するように備えられ、前記固定タブ112は、前記バッテリセル10のサイド面、例えば、狭い面16を覆うように具備できる。前記平板部111および固定タブ112は、(別の締結のための部材なく)バッテリセル10を強固に固定することができ、これにより、バッテリモジュール100の生産工程を単純化することができる。
【0043】
また、前記平板部111には端子部通孔113を具備できる。前記端子部通孔113は、バッテリセル10の端子部14、15を外部に露出させることができるため、隣り合うバッテリモジュール100間の電気的な連結を容易にすることができる。また、前記(端子部14、15に対応するように備えられる)端子部通孔113は、バッテリセル10の位置をガイドするかまたは固定することができるため、バッテリモジュール100の生産効率を向上させることができる。
【0044】
図3Aは、バッテリセルおよび中間支持部材の斜視図であり、図3Bは、中間支持部材の拡大図である。
【0045】
図1Bおよび図3A、図3Bを参照すれば、バッテリセル10は、前記バッテリセル10の広い面13が底面に並ぶように備えられ、隣り合うバッテリセル10の後面12が互いに対面するように整列できる。また、前記バッテリセル10の対面する後面12の間には、1つ以上の中間支持部材150が介在できる。
【0046】
前記中間支持部材150は、(バッテリセル10の間に介在する)少なくとも1つのベース部151と、前記ベース部151に垂直に連結されるフランジ部152と、を含むことができる。この時、前記ベース部151は、フランジ部152の中央部に連結できる。例えば、前記中間支持部材150は、前記エンドプレート110、120に並ぶように備えられる少なくとも1つのベース部151と、前記少なくとも1つのベース部151の少なくとも1つの端で垂直に備えられる少なくとも1つのフランジ部152と、を含むことができる。前記中間支持部材150は、前記バッテリセル10の対面する後面12の間で前記対面する後面12に隣接した状態で介在する少なくとも1つ以上のベース部151と、前記バッテリセル10のサイド面に並ぶように延びた少なくとも1つ以上のフランジ部152と、を含むことができる。
【0047】
例えば、前記中間支持部材150は、T字形であり得る。本実施形態にかかる中間支持部材150は、第1および第2中間支持部材150a、150bを含み、前記第1および第2中間支持部材150a、150bは、バッテリモジュールの互いに反対側で介在できる。それぞれの第1および第2中間支持部材150a、150bは、1つのベース部151と1つのフランジ部152とを備え、前記第1中間支持部材150aのベース部151と前記第2中間支持部材150bのベース部151とは、互いに向かって延び、前記バッテリセル10の対面する後面12に沿って具備できる。
【0048】
例えば、前記第1中間支持部材150aのベース部151と前記第2中間支持部材150bのベース部151とは、互いに向かって延び、前記エンドプレート110、120に並ぶように備えられ、前記第1中間支持部材150aのフランジ部152と前記第2中間支持部材150bのフランジ部152とは、互いに並ぶように延び、前記ベース部151に対して垂直に具備できる。前記中間支持部材150は、前記カバープレート130、140および前記エンドプレート110、120のうちの少なくともいずれか1つと連結できる。例えば、前記中間支持部材150は、トッププレート130およびボトムプレート140に接するように具備できる。ベース部151の長さは、バッテリセル10の後面12の長さに略対応可能である。また、前記中間支持部材150は、前記トッププレート130およびボトムプレート140と接する部分に中間支持部材固定リセス(recess)153、154を含むことができる。前記トッププレート130およびボトムプレート140は、前記中間支持部材固定リセス153、154に対応する中間支持部材固定ホール133、143を含むことができ、前記中間支持部材150は、締結部材20によってトッププレート130およびボトムプレート140と共に連結できる。例えば、前記締結部材20は、ボルトまたはスタッドなどを含むことができる。前記中間支持部材固定リセス153、154および中間支持部材固定ホール133、143は、締結部材20によって連結されることにより、前記中間支持部材150と前記トッププレート130およびボトムプレート140とを強固に連結させることができる。例えば、前記中間支持部材150は、前記トッププレート130とボトムプレート140との間の離間間隔を維持することができ、これにより、前記バッテリモジュール100の形態が維持可能である。
【0049】
前記フランジ部152は、隣り合うバッテリセル10のサイド面、例えば、狭い面16に対応するように備えられ、前記バッテリモジュール100中におけるバッテリセル10の位置を固定させることができる。中間支持部材150は、中間支持部材固定リセス153、154および中間支持部材固定ホール133、143によって固定され、前記フランジ部152は、バッテリセル10の狭い面に沿って長く延びて前記狭い面を取り囲むため、バッテリセル10の側面部からの離脱を防止することができる。本実施形態にかかるバッテリモジュール100は、中間支持部材150によってバッテリセル10の側面部を固定するために別の部材を省略することができるため、バッテリモジュール100を軽量化することができる。
【0050】
以下、図4Aおよび図7を参照して、本発明の他の実施形態について説明する。後述する内容を除いては、図1ないし図3Bで説明した実施形態に記載された内容と類似しているため、これに関する詳細な内容は省略する。
【0051】
図4Aは、本発明の他の実施形態にかかる中間支持部材およびバッテリセルの斜視図であり、図4Bは、図4Aの中間支持部材の拡大図である。
【0052】
図4Aおよび図4Bを参照すれば、隣り合うバッテリセル10は、前記バッテリセル10の後面12が互いに向かい合うように整列でき、前記後面12の間には、中間支持部材250が介在できる。
【0053】
前記中間支持部材250は、(バッテリセル10の後面12と対面するように備えられる)ベース部251と、(前記ベース部251の一端および他端にそれぞれ連結される)第1および第2フランジ部252a、252bと、を含むことができる。例えば、前記中間支持部材250は、1つのベース部251と、前記ベース部251の端に備えられる一対のフランジ部252と、を含むことができる。また、前記ベース部251は、エンドプレートに並ぶように延び、前記フランジ部252は、互いに並ぶように延びるが、前記ベース部251に垂直に具備できる。
【0054】
前記ベース部251の大きさは、前記バッテリセル10の後面12の大きさに対応するように具備できる。バッテリセル10は、ベース部251と第1および第2フランジ部252a、252bとによって形成される空間に挿入可能であり、前記バッテリセル10を容易に整列することができる。また、別の部材を必要とすることなく、前記バッテリセル10の前後および左右の側面部をすべて固定することができるため、外力によるバッテリセル10の移動を防止することができ、バッテリモジュール100の安全性を向上させることができる。前記中間支持部材250には、トッププレートおよびボトムプレートと締結するための(上部または下部)中間支持部材固定リセス253をさらに含むことができるため、バッテリセルの固定力をさらに向上させることができる。
【0055】
図5は、本発明の他の実施形態にかかるバッテリモジュールの分解斜視図であり、図6は、本実施形態にかかるエンドプレートおよびセルアレイの斜視図である。
【0056】
図5および図6を参照すれば、本実施形態にかかるバッテリモジュールは、複数のバッテリセル10の広い面13が対面するように積層されてなるセルアレイA、Bを含み、前記セルアレイA、Bは、第1セルアレイAと第2セルアレイBとを含み、前記第1および第2セルアレイA、Bは、バッテリセル10の後面12が互いに対面するように整列できる。また、前記第1および第2セルアレイA、Bの間には、中間支持部材350が介在でき、前記セルアレイA、Bおよび中間支持部材350の位置は、ハウジング310、320、330、340によって固定できる。
【0057】
前記バッテリセル10は、ボトムプレート340上で一方向に積層されて備えられる第1および第2セルアレイA、Bからなり得る。第1および第2セルアレイA、Bは、互いに対応するように略同数のバッテリセル10が積層されてなり得る。この時、前記バッテリセル10は、前記バッテリセル10の端子面11がエンドプレート310に向かうように積層できる。例えば、前記2つ以上のバッテリセル10は、少なくとも2つのセルセットを含み、それぞれのセルセットは、カバープレート(例えば、トッププレート330およびボトムプレート340)に垂直な方向に積層できる。エンドプレート310は、(第1セルアレイAを取り囲むように)前記第1セルアレイAに対応する大きさに具備でき、エンドプレート320は、(第2セルアレイBを取り囲むように)第2セルアレイBに対応する大きさに具備できる。本実施形態にかかる第1および第2セルアレイA、Bはそれぞれが対応する高さで具備できるため、前記エンドプレート310、320はそれぞれが対応する大きさで具備できる。前記エンドプレート310、320は、平板部311、321と、前記平板部311、321から折り曲げられるか撓んだ固定タブ312、322と、を含むことができる。また、前記エンドプレート310、320の平板部311、321には、1つ以上の端子部通孔313、323をさらに含むことができる。以下では、一対のエンドプレート310、320は、鏡像(mirror image)であるため、いずれか1つのエンドプレート310を基準として説明する。別の記載がない場合、他の1つのエンドプレート320は、前記いずれか1つのエンドプレート310に対応する形状に具備できる。
【0058】
図6を参照すれば、前記エンドプレート310の端子部通孔313には、前記第1セルアレイAを構成するバッテリセル10の端子部14、15が挿入されて外部に露出できる。
【0059】
通常、複数のバッテリセルを積層してなるセルアレイを含むバッテリモジュールの場合、バッテリセル間のアライン(align)が容易でなく、これは、たびたびバッテリモジュールの不良の原因となり得る。これに対し、本実施形態にかかるバッテリモジュールは、端子部14、15を端子部通孔313に挿入することによってセルアレイの位置をガイドすることができるため、バッテリセル間のアラインの実現が容易で、生産性を向上させることができる。
【0060】
図7は、セルアレイおよび中間支持部材の斜視図である。
【0061】
図5および図7を参照すれば、本実施形態にかかる中間支持部材350は、(第1および第2セルアレイA、Bの間に介在する)ベース部351と、前記ベース部351に垂直に連結されるフランジ部352と、を含むことができる。前記ベース部351およびフランジ部352は、第1および第2セルアレイA、Bに対応するように備えられ、前記エンドプレート310、320と共に、第1および第2セルアレイA、Bを固定することができる。例えば、前記エンドプレート310、320の高さと前記中間支持部材350の高さとは、前記積層されたバッテリセル10の高さに対応するように具備できる。
【0062】
前記中間支持部材350は、トッププレート330およびボトムプレート340に接するように備えられ、接する部位には、中間支持部材固定リセス353、354を具備できる。前記トッププレート330およびボトムプレート340には、それぞれ(前記中間支持部材固定リセス353、354に対応する)中間支持部材固定ホール333、343を含むことができ、これにより、前記中間支持部材350は、締結部材20によって前記トッププレート330およびボトムプレート340と共に締結できる。例えば、前記中間支持部材350は、前記ベース部351の上面には上部中間支持部材固定リセス(recess)353を、前記ベース部351の下面には下部中間支持部材固定リセス354を含むことができる。前記トッププレート330は、前記中間支持部材350の上部中間支持部材固定リセス353に対応する上部中間支持部材固定ホール333を含むことができる。前記ボトムプレート340は、前記中間支持部材350の下部中間支持部材固定リセス354に対応する下部中間支持部材固定ホール343を含むことができる。したがって、前記トッププレート330は、締結部材20が前記上部中間支持部材固定ホール333と上部中間支持部材固定リセス353とを連結させることによって前記中間支持部材350と連結され、前記ボトムプレート340は、締結部材20が前記下部中間支持部材固定ホール343と下部中間支持部材固定リセス354とを連結させることによって前記中間支持部材350と連結できる。それぞれのエンドプレート310、320は、少なくとも1つの下部エンドプレート固定リセスおよび少なくとも1つの上部エンドプレート固定リセスを含み、前記ボトムプレート340は、前記エンドプレート310、320の下部エンドプレート固定リセスに対応する下部エンドプレート固定ホール343を含み、前記ボトムプレート340は、締結部材20が前記下部エンドプレート固定ホール343と下部エンドプレート固定リセスとを連結させることによって前記エンドプレート310、320と連結できる。前記トッププレート330は、前記エンドプレート310、320の上部エンドプレート固定リセスに対応する上部エンドプレート固定ホール333を含み、前記トッププレート330は、締結部材20が前記上部エンドプレート固定ホール333と上部エンドプレート固定リセスとを連結させることによって前記エンドプレート310、320と連結できる。
【0063】
図8は、本発明のその他の実施形態にかかるバッテリモジュールの斜視図である。前述した実施形態と類似するかまたは同一の構成に関する繰り返される説明は省略する。
【0064】
図8を参照すれば、バッテリモジュール400は、2つ以上のバッテリセル10と、中間支持部材450と、ハウジング410、420、430、440と、を含むことができる。バッテリセル10の端子部14、15は、バッテリモジュール400の外側に露出するようにエンドプレート410、420を貫通して突出できる。前述した実施形態と同様に、本実施形態にかかる中間支持部材450は、ツーピース(two−piece)からなる中間支持部材、またはワンピース(one−piece)からなる中間支持部材を含むことができる。それぞれのエンドプレート410、420は、前記エンドプレート410、420の端に固定タブ(fixing tab)412、422をさらに含むが、前記固定タブ412、422は、前記中間支持部材450の少なくとも1つのフランジ部に並ぶように前記中間支持部材に向かって折り曲げられるかまたは撓む。また、前記固定タブ412、422は、前記バッテリセル10のサイド面、例えば、狭い面に沿って延びることができる。前記固定タブは、前記バッテリセル10のサイド面に沿って延び、前記中間支持部材450の少なくとも1つのフランジと連結できる。前記エンドプレート410、420の固定タブ412、422は、例えば、溶接などによって前記中間支持部材450と連結できる。例えば、溶接Wは、前記固定タブ412、422と中間支持部材450とが連結される部分に形成できる。
【0065】
本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更しなくても他の具体的な形態で実施可能であることを理解することができる。そのため、以上に記述した実施形態は、あらゆる面で例示的なものであって、限定的ではないと理解しなければならない。本発明の範囲は、上記の詳細な説明ではなく後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味および権利範囲、そして、その概念から導き出されるすべての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれると解釈されなければならない。
【符号の説明】
【0066】
10:バッテリセル
11:端子面
12:後面
20:締結部材
110、120:エンドプレート
130:トッププレート
140:ボトムプレート
150、250、350:中間支持部材
【技術分野】
【0001】
本発明は、バッテリモジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
最近、高エネルギー密度の非水電解液を用い、バッテリセルを含む高出力バッテリモジュールが開発されており、前記高出力バッテリモジュールは、高電力を必要とする機器、例えば、電気自動車などのモータの駆動に使用できるように、複数のバッテリセルを直列に連結して大容量のバッテリモジュールを構成する。
【0003】
バッテリモジュールを採用する機器の大きさまたは形態が多様化するにつれ、これに対応して、前記バッテリモジュールの大きさまたは形態も多様化することが要求され、特に、軽量化且つ小型化されたバッテリモジュールの需要が増加している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記の問題を解決するためになされた本発明の目的は、新規の構造を有するバッテリモジュールを提供することである。
【0005】
また、本発明の他の目的は、バッテリセルを強固に固定させることにより、安定性が向上したバッテリモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の目的を達成するための本発明の特徴によれば、本発明は、バッテリモジュールに関する。
【0007】
本発明の実施形態は、それぞれ端子部を備える端子面、後面(back surface)、および前記端子面と後面との間で平行に延びたサイド面を含む2つ以上のバッテリセルと、前記バッテリセルを共に固定するハウジングと、前記少なくとも2つのバッテリセルの間に備えられる中間支持部材と、を含み、前記2つ以上のバッテリセルは、少なくとも2つのバッテリセルが対面する(face−to−face)後面を有するように、いずれか1つのバッテリセルの後面と他の1つのバッテリセルの後面とが互いに対面し、前記中間支持部材は、前記バッテリセルの対面する後面の間で前記対面する後面に隣接した状態で介在する少なくとも1つ以上のベース部と、前記サイド面に並ぶように延びた少なくとも1つ以上のフランジ部と、を備えるバッテリモジュールを含むことができる。
【0008】
前記中間支持部材は、前記ハウジングに固定されるように連結できる。
【0009】
前記中間支持部材は、第1および第2中間支持部材を含み、それぞれの第1および第2中間支持部材は、1つのベース部と1つのフランジ部とを備え、前記第1中間支持部材のベース部と前記第2中間支持部材のベース部とは、互いに向かって延び、前記バッテリセルの対面する後面に沿って具備できる。
【0010】
それぞれの第1および第2中間支持部材は、T字状の形態で具備できる。
【0011】
前記中間支持部材は、1つのベース部と、前記ベース部の端に備えられる一対のフランジ部と、を含むことができる。
【0012】
本発明の他の側面によれば、本発明の実施形態は、互いに並ぶように延びた一対のエンドプレートと、それぞれ端子部を備える端子面、後面(back surface)、および前記端子面と後面との間で平行に延びた広い面を含む2つ以上のバッテリセルと、それぞれのバッテリセルの広い面の少なくとも一部をカバーするカバープレートと、前記バッテリセルの対面する後面の間で前記対面する後面に隣接した状態で介在する中間支持部材と、を含み、前記2つ以上のバッテリセルは、少なくとも2つのバッテリセルが対面する(face−to−face)後面を有するように、いずれか1つのバッテリセルの後面と他の1つのバッテリセルの後面とが互いに対面するバッテリモジュールを含むことができる。
【0013】
前記中間支持部材は、前記エンドプレートに並ぶように備えられる少なくとも1つのベース部と、前記少なくとも1つのベース部の少なくとも1つの端で垂直に備えられる少なくとも1つのフランジ部と、を含むことができる。
【0014】
前記中間支持部材は、前記カバープレートおよび前記エンドプレートのうちの少なくともいずれか1つと連結できる。
【0015】
前記カバープレートは、トッププレートとボトムプレートとを含み、前記トッププレートおよびボトムプレートは、互いに並び、前記広い面に並ぶように具備できる。
【0016】
前記中間支持部材は、前記ベース部の上面には上部中間支持部材固定リセス(recess)を、前記ベース部の下面には下部中間支持部材固定リセスを含み、前記トッププレートは、前記中間支持部材の上部中間支持部材固定リセスに対応する上部中間支持部材固定ホールを含み、前記ボトムプレートは、前記中間支持部材の下部中間支持部材固定リセスに対応する下部中間支持部材固定ホールを含み、前記トッププレートは、締結部材が前記上部中間支持部材固定ホールと上部中間支持部材固定リセスとを連結させることによって前記中間支持部材と連結され、前記ボトムプレートは、締結部材が前記下部中間支持部材固定ホールと下部中間支持部材固定リセスとを連結させることによって前記中間支持部材と連結できる。
【0017】
それぞれのエンドプレートは、少なくとも1つの下部エンドプレート固定リセスおよび少なくとも1つの上部エンドプレート固定リセスを含み、前記ボトムプレートは、前記エンドプレートの下部エンドプレート固定リセスに対応する下部エンドプレート固定ホールを含み、前記ボトムプレートは、締結部材が前記下部エンドプレート固定ホールと下部エンドプレート固定リセスとを連結させることによって前記エンドプレートと連結され、前記トッププレートは、前記エンドプレートの上部エンドプレート固定リセスに対応する上部エンドプレート固定ホールを含み、前記トッププレートは、締結部材が前記上部エンドプレート固定ホールと上部エンドプレート固定リセスとを連結させることによって前記エンドプレートと連結できる。
【0018】
前記中間支持部材は、第1および第2中間支持部材を含み、それぞれの第1および第2中間支持部材は、1つのベース部と1つのフランジ部とを備え、前記第1中間支持部材のベース部と前記第2中間支持部材のベース部とは、互いに向かって延び、前記エンドプレートに並ぶように備えられ、前記第1中間支持部材のフランジ部と前記第2中間支持部材のフランジ部とは、互いに並ぶように延び、前記ベース部に対して垂直に具備できる。
【0019】
それぞれのエンドプレートは、前記エンドプレートの端に固定タブ(fixing tab)をさらに含み、前記固定タブは、前記中間支持部材の少なくとも1つのフランジ部に並ぶように前記中間支持部材に向かって折り曲げられ、それぞれの固定タブは、それぞれのバッテリセルの狭い面に沿って延びることができる。
【0020】
前記固定タブは、前記中間支持部材の少なくとも1つのフランジと連結できる。
【0021】
前記中間支持部材は、1つのベース部と、前記ベース部の端に備えられる一対のフランジ部と、を含むことができる。
【0022】
前記ベース部は、前記エンドプレートに並ぶように延び、前記フランジ部は、互いに並ぶように延び、前記ベース部に垂直に具備できる。
【0023】
少なくとも1つのフランジ部は、前記バッテリセルの狭い面に沿って延びることができる。
【0024】
前記2つ以上のバッテリセルは、少なくとも2つのセルセットを含み、それぞれのセルセットは、前記カバープレートに垂直な方向に積層できる。
【0025】
前記エンドプレートの高さと前記中間支持部材の高さとは、前記積層されたバッテリセルの高さに対応するように具備できる。
【0026】
それぞれのエンドプレートは、前記エンドプレートを貫通する少なくとも1つの端子部通孔を含み、それぞれのバッテリセルは、前記端子面に少なくとも1つの端子部を含み、それぞれのバッテリセルの少なくとも1つの端子部は、対応するエンドプレートの少なくとも1つの端子部通孔を通過するように延びることができる。
【発明の効果】
【0027】
以上のような本発明によれば、新規の構造を有するバッテリモジュールを提供することができる。
【0028】
また、本発明によれば、バッテリセルを強固に固定させることにより、安定性が向上したバッテリモジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1A】本発明の好ましい実施形態にかかるバッテリモジュールの斜視図である。
【図1B】図1Aの分解斜視図である。
【図2】図1Bによるエンドプレートおよびバッテリセルの斜視図である。
【図3A】バッテリセルおよび中間支持部材の斜視図である。
【図3B】中間支持部材の拡大図である。
【図4A】本発明の他の実施形態にかかる中間支持部材およびバッテリセルの斜視図である。
【図4B】図4Aの中間支持部材の拡大図である。
【図5】本発明の他の実施形態にかかるバッテリモジュールの分解斜視図である。
【図6】本実施形態にかかるエンドプレートおよびセルアレイの斜視図である。
【図7】セルアレイおよび中間支持部材の斜視図である。
【図8】本発明のその他の実施形態にかかるバッテリモジュールの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
その他の実施形態の具体的な事項は、詳細な説明および図面に含まれている。
【0031】
本発明の利点および特徴、そして、それらを達成する方法は、添付した図面と共に、詳細に後述する実施形態を参照すれば明確になるはずである。しかし、本発明は、以下に開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現可能であり、以下の説明において、ある部分が他の部分に連結されているとする時、これは、直接的に連結されている場合のみならず、その中間に別の素子を挟んで電気的に連結されている場合も含む。また、図面において、本発明と関係のない部分は、本発明の説明を明確にするために省略し、明細書全体にわたり、類似の部分については同一の図面符号を付した。
【0032】
以下、添付した図面を参考にして、本発明について説明する。
【0033】
図1Aは、本発明の好ましい実施形態にかかるバッテリモジュールの斜視図であり、図1Bは、図1Aの分解斜視図である。
【0034】
本発明の好ましい実施形態にかかるバッテリモジュール100は、端子部14、15を備える端子面11(または、第1面)と前記端子面11に対向する後面(back surface)12(または、第2面)とを含む2つ以上のバッテリセル10と、前記2つ以上のバッテリセル10の間に備えられる1つ以上の中間支持部材150と、前記バッテリセル10と中間支持部材150とを収納し、前記バッテリセル10を共に固定するハウジング110、120、130、140と、を含み、前記中間支持部材150は、前記ハウジング110、120、130、140に固定されるように連結できる。前記バッテリセル10には、(端子面11および後面12の間で平行に延びて前記端子面11および後面12を連結する)広い面13が底面に並ぶように備えられ、隣り合うバッテリセル10の後面12が互いに対面するように整列され、前記バッテリセル10の後面12の間には、1つ以上の中間支持部材150が介在する。例えば、前記2つ以上のバッテリセル10は、少なくとも2つのバッテリセル10が対面する(face−to−face)後面12を有するように、いずれか1つのバッテリセル10の後面12と他の1つのバッテリセル10の後面12とが互いに対面することができる。
【0035】
また、ハウジング110、120、130、140は、互いに対向して備えられ、互いに並ぶように延びた一対のエンドプレート110、120と、それぞれのバッテリセル10の広い面の少なくとも一部をカバーするカバープレート130、140と、を含むことができる。前記カバープレート130、140は、(前記エンドプレート110、120に連結されて底面に並ぶように備えられる)ボトムプレート140と、前記ボトムプレート140に対向して備えられるトッププレート130と、を含むことができる。
【0036】
前記トッププレート130およびボトムプレート140は、互いに並ぶが、前記バッテリセル10の広い面13に並ぶように具備できる。
【0037】
ボトムプレート140は、(トッププレート130に対応する大きさに備えられる)セル載置部141と、前記セル載置部141に延びて備えられ、ホールを含むマウンティング部142と、からなり得る。前記セル載置部141には、バッテリセル10の広い面13が載置されるかまたは連結され、前記マウンティング部142は、前記セル載置部141の両側から延びてホールを備えることができる。前記ホールは、ボルトまたはスタッドなどを用い、自動車などの外部機器に前記バッテリモジュール100をマウンティングするのに使用できる。前記ハウジング110、120、130、140は、バッテリセル10を強固に固定し、バッテリモジュール100の使用の便宜のために設置可能であり、前述した形態に限定されず、多様に変形が可能である。
【0038】
図2は、図1Bによるエンドプレートおよびバッテリセルの斜視図である。
【0039】
図1Bおよび図2を参照すれば、前記バッテリセル10は、一対のエンドプレート110、120の間に具備できる。例えば、前記バッテリセル10は、端子面11が前記エンドプレート110、120に対面するように具備できる。
【0040】
バッテリセル10は、(後面12と広い面13とを含む)電池ケースに電極組立体と電解液とを収納させた後、前記電池ケースを端子面11で密閉して製造できる。例えば、前記端子面11は、キャップ組立体などを含むことができる。端子面11には端子部14、15を具備でき、例えば、前記端子部14、15は、前記端子面11の両端に備えられる正極端子14および負極端子15を含むことができる。前記電極組立体は、正極端子14および負極端子15に連結され、バッテリセル10の内部で発生する電気化学的なエネルギーは、前記正極端子14および負極端子15を介して外部に伝達できる。
【0041】
前記エンドプレート110、120は、(バッテリセル10の端子面11と対面する)平板部111、121と、(前記平板部111、121の両側面で前記バッテリセル10に向かって折り曲げられるか撓んだ)固定タブ(fixing tab)112、122と、を含むことができる。前記エンドプレート110、120は、前記端子部14、15に対応するように備えられる1つ以上の端子部通孔113、123を含むことができる。前記端子部14、15は、端子部通孔113、123を通過して延びるように具備できる。本実施形態にかかる一対のエンドプレート110、120は、互いに対応するように備えられるため、以下では、1つのエンドプレート110を基準として説明する。
【0042】
前記エンドプレート110の平板部111は、前記バッテリセル10の端子面11に対応するように備えられ、前記固定タブ112は、前記バッテリセル10のサイド面、例えば、狭い面16を覆うように具備できる。前記平板部111および固定タブ112は、(別の締結のための部材なく)バッテリセル10を強固に固定することができ、これにより、バッテリモジュール100の生産工程を単純化することができる。
【0043】
また、前記平板部111には端子部通孔113を具備できる。前記端子部通孔113は、バッテリセル10の端子部14、15を外部に露出させることができるため、隣り合うバッテリモジュール100間の電気的な連結を容易にすることができる。また、前記(端子部14、15に対応するように備えられる)端子部通孔113は、バッテリセル10の位置をガイドするかまたは固定することができるため、バッテリモジュール100の生産効率を向上させることができる。
【0044】
図3Aは、バッテリセルおよび中間支持部材の斜視図であり、図3Bは、中間支持部材の拡大図である。
【0045】
図1Bおよび図3A、図3Bを参照すれば、バッテリセル10は、前記バッテリセル10の広い面13が底面に並ぶように備えられ、隣り合うバッテリセル10の後面12が互いに対面するように整列できる。また、前記バッテリセル10の対面する後面12の間には、1つ以上の中間支持部材150が介在できる。
【0046】
前記中間支持部材150は、(バッテリセル10の間に介在する)少なくとも1つのベース部151と、前記ベース部151に垂直に連結されるフランジ部152と、を含むことができる。この時、前記ベース部151は、フランジ部152の中央部に連結できる。例えば、前記中間支持部材150は、前記エンドプレート110、120に並ぶように備えられる少なくとも1つのベース部151と、前記少なくとも1つのベース部151の少なくとも1つの端で垂直に備えられる少なくとも1つのフランジ部152と、を含むことができる。前記中間支持部材150は、前記バッテリセル10の対面する後面12の間で前記対面する後面12に隣接した状態で介在する少なくとも1つ以上のベース部151と、前記バッテリセル10のサイド面に並ぶように延びた少なくとも1つ以上のフランジ部152と、を含むことができる。
【0047】
例えば、前記中間支持部材150は、T字形であり得る。本実施形態にかかる中間支持部材150は、第1および第2中間支持部材150a、150bを含み、前記第1および第2中間支持部材150a、150bは、バッテリモジュールの互いに反対側で介在できる。それぞれの第1および第2中間支持部材150a、150bは、1つのベース部151と1つのフランジ部152とを備え、前記第1中間支持部材150aのベース部151と前記第2中間支持部材150bのベース部151とは、互いに向かって延び、前記バッテリセル10の対面する後面12に沿って具備できる。
【0048】
例えば、前記第1中間支持部材150aのベース部151と前記第2中間支持部材150bのベース部151とは、互いに向かって延び、前記エンドプレート110、120に並ぶように備えられ、前記第1中間支持部材150aのフランジ部152と前記第2中間支持部材150bのフランジ部152とは、互いに並ぶように延び、前記ベース部151に対して垂直に具備できる。前記中間支持部材150は、前記カバープレート130、140および前記エンドプレート110、120のうちの少なくともいずれか1つと連結できる。例えば、前記中間支持部材150は、トッププレート130およびボトムプレート140に接するように具備できる。ベース部151の長さは、バッテリセル10の後面12の長さに略対応可能である。また、前記中間支持部材150は、前記トッププレート130およびボトムプレート140と接する部分に中間支持部材固定リセス(recess)153、154を含むことができる。前記トッププレート130およびボトムプレート140は、前記中間支持部材固定リセス153、154に対応する中間支持部材固定ホール133、143を含むことができ、前記中間支持部材150は、締結部材20によってトッププレート130およびボトムプレート140と共に連結できる。例えば、前記締結部材20は、ボルトまたはスタッドなどを含むことができる。前記中間支持部材固定リセス153、154および中間支持部材固定ホール133、143は、締結部材20によって連結されることにより、前記中間支持部材150と前記トッププレート130およびボトムプレート140とを強固に連結させることができる。例えば、前記中間支持部材150は、前記トッププレート130とボトムプレート140との間の離間間隔を維持することができ、これにより、前記バッテリモジュール100の形態が維持可能である。
【0049】
前記フランジ部152は、隣り合うバッテリセル10のサイド面、例えば、狭い面16に対応するように備えられ、前記バッテリモジュール100中におけるバッテリセル10の位置を固定させることができる。中間支持部材150は、中間支持部材固定リセス153、154および中間支持部材固定ホール133、143によって固定され、前記フランジ部152は、バッテリセル10の狭い面に沿って長く延びて前記狭い面を取り囲むため、バッテリセル10の側面部からの離脱を防止することができる。本実施形態にかかるバッテリモジュール100は、中間支持部材150によってバッテリセル10の側面部を固定するために別の部材を省略することができるため、バッテリモジュール100を軽量化することができる。
【0050】
以下、図4Aおよび図7を参照して、本発明の他の実施形態について説明する。後述する内容を除いては、図1ないし図3Bで説明した実施形態に記載された内容と類似しているため、これに関する詳細な内容は省略する。
【0051】
図4Aは、本発明の他の実施形態にかかる中間支持部材およびバッテリセルの斜視図であり、図4Bは、図4Aの中間支持部材の拡大図である。
【0052】
図4Aおよび図4Bを参照すれば、隣り合うバッテリセル10は、前記バッテリセル10の後面12が互いに向かい合うように整列でき、前記後面12の間には、中間支持部材250が介在できる。
【0053】
前記中間支持部材250は、(バッテリセル10の後面12と対面するように備えられる)ベース部251と、(前記ベース部251の一端および他端にそれぞれ連結される)第1および第2フランジ部252a、252bと、を含むことができる。例えば、前記中間支持部材250は、1つのベース部251と、前記ベース部251の端に備えられる一対のフランジ部252と、を含むことができる。また、前記ベース部251は、エンドプレートに並ぶように延び、前記フランジ部252は、互いに並ぶように延びるが、前記ベース部251に垂直に具備できる。
【0054】
前記ベース部251の大きさは、前記バッテリセル10の後面12の大きさに対応するように具備できる。バッテリセル10は、ベース部251と第1および第2フランジ部252a、252bとによって形成される空間に挿入可能であり、前記バッテリセル10を容易に整列することができる。また、別の部材を必要とすることなく、前記バッテリセル10の前後および左右の側面部をすべて固定することができるため、外力によるバッテリセル10の移動を防止することができ、バッテリモジュール100の安全性を向上させることができる。前記中間支持部材250には、トッププレートおよびボトムプレートと締結するための(上部または下部)中間支持部材固定リセス253をさらに含むことができるため、バッテリセルの固定力をさらに向上させることができる。
【0055】
図5は、本発明の他の実施形態にかかるバッテリモジュールの分解斜視図であり、図6は、本実施形態にかかるエンドプレートおよびセルアレイの斜視図である。
【0056】
図5および図6を参照すれば、本実施形態にかかるバッテリモジュールは、複数のバッテリセル10の広い面13が対面するように積層されてなるセルアレイA、Bを含み、前記セルアレイA、Bは、第1セルアレイAと第2セルアレイBとを含み、前記第1および第2セルアレイA、Bは、バッテリセル10の後面12が互いに対面するように整列できる。また、前記第1および第2セルアレイA、Bの間には、中間支持部材350が介在でき、前記セルアレイA、Bおよび中間支持部材350の位置は、ハウジング310、320、330、340によって固定できる。
【0057】
前記バッテリセル10は、ボトムプレート340上で一方向に積層されて備えられる第1および第2セルアレイA、Bからなり得る。第1および第2セルアレイA、Bは、互いに対応するように略同数のバッテリセル10が積層されてなり得る。この時、前記バッテリセル10は、前記バッテリセル10の端子面11がエンドプレート310に向かうように積層できる。例えば、前記2つ以上のバッテリセル10は、少なくとも2つのセルセットを含み、それぞれのセルセットは、カバープレート(例えば、トッププレート330およびボトムプレート340)に垂直な方向に積層できる。エンドプレート310は、(第1セルアレイAを取り囲むように)前記第1セルアレイAに対応する大きさに具備でき、エンドプレート320は、(第2セルアレイBを取り囲むように)第2セルアレイBに対応する大きさに具備できる。本実施形態にかかる第1および第2セルアレイA、Bはそれぞれが対応する高さで具備できるため、前記エンドプレート310、320はそれぞれが対応する大きさで具備できる。前記エンドプレート310、320は、平板部311、321と、前記平板部311、321から折り曲げられるか撓んだ固定タブ312、322と、を含むことができる。また、前記エンドプレート310、320の平板部311、321には、1つ以上の端子部通孔313、323をさらに含むことができる。以下では、一対のエンドプレート310、320は、鏡像(mirror image)であるため、いずれか1つのエンドプレート310を基準として説明する。別の記載がない場合、他の1つのエンドプレート320は、前記いずれか1つのエンドプレート310に対応する形状に具備できる。
【0058】
図6を参照すれば、前記エンドプレート310の端子部通孔313には、前記第1セルアレイAを構成するバッテリセル10の端子部14、15が挿入されて外部に露出できる。
【0059】
通常、複数のバッテリセルを積層してなるセルアレイを含むバッテリモジュールの場合、バッテリセル間のアライン(align)が容易でなく、これは、たびたびバッテリモジュールの不良の原因となり得る。これに対し、本実施形態にかかるバッテリモジュールは、端子部14、15を端子部通孔313に挿入することによってセルアレイの位置をガイドすることができるため、バッテリセル間のアラインの実現が容易で、生産性を向上させることができる。
【0060】
図7は、セルアレイおよび中間支持部材の斜視図である。
【0061】
図5および図7を参照すれば、本実施形態にかかる中間支持部材350は、(第1および第2セルアレイA、Bの間に介在する)ベース部351と、前記ベース部351に垂直に連結されるフランジ部352と、を含むことができる。前記ベース部351およびフランジ部352は、第1および第2セルアレイA、Bに対応するように備えられ、前記エンドプレート310、320と共に、第1および第2セルアレイA、Bを固定することができる。例えば、前記エンドプレート310、320の高さと前記中間支持部材350の高さとは、前記積層されたバッテリセル10の高さに対応するように具備できる。
【0062】
前記中間支持部材350は、トッププレート330およびボトムプレート340に接するように備えられ、接する部位には、中間支持部材固定リセス353、354を具備できる。前記トッププレート330およびボトムプレート340には、それぞれ(前記中間支持部材固定リセス353、354に対応する)中間支持部材固定ホール333、343を含むことができ、これにより、前記中間支持部材350は、締結部材20によって前記トッププレート330およびボトムプレート340と共に締結できる。例えば、前記中間支持部材350は、前記ベース部351の上面には上部中間支持部材固定リセス(recess)353を、前記ベース部351の下面には下部中間支持部材固定リセス354を含むことができる。前記トッププレート330は、前記中間支持部材350の上部中間支持部材固定リセス353に対応する上部中間支持部材固定ホール333を含むことができる。前記ボトムプレート340は、前記中間支持部材350の下部中間支持部材固定リセス354に対応する下部中間支持部材固定ホール343を含むことができる。したがって、前記トッププレート330は、締結部材20が前記上部中間支持部材固定ホール333と上部中間支持部材固定リセス353とを連結させることによって前記中間支持部材350と連結され、前記ボトムプレート340は、締結部材20が前記下部中間支持部材固定ホール343と下部中間支持部材固定リセス354とを連結させることによって前記中間支持部材350と連結できる。それぞれのエンドプレート310、320は、少なくとも1つの下部エンドプレート固定リセスおよび少なくとも1つの上部エンドプレート固定リセスを含み、前記ボトムプレート340は、前記エンドプレート310、320の下部エンドプレート固定リセスに対応する下部エンドプレート固定ホール343を含み、前記ボトムプレート340は、締結部材20が前記下部エンドプレート固定ホール343と下部エンドプレート固定リセスとを連結させることによって前記エンドプレート310、320と連結できる。前記トッププレート330は、前記エンドプレート310、320の上部エンドプレート固定リセスに対応する上部エンドプレート固定ホール333を含み、前記トッププレート330は、締結部材20が前記上部エンドプレート固定ホール333と上部エンドプレート固定リセスとを連結させることによって前記エンドプレート310、320と連結できる。
【0063】
図8は、本発明のその他の実施形態にかかるバッテリモジュールの斜視図である。前述した実施形態と類似するかまたは同一の構成に関する繰り返される説明は省略する。
【0064】
図8を参照すれば、バッテリモジュール400は、2つ以上のバッテリセル10と、中間支持部材450と、ハウジング410、420、430、440と、を含むことができる。バッテリセル10の端子部14、15は、バッテリモジュール400の外側に露出するようにエンドプレート410、420を貫通して突出できる。前述した実施形態と同様に、本実施形態にかかる中間支持部材450は、ツーピース(two−piece)からなる中間支持部材、またはワンピース(one−piece)からなる中間支持部材を含むことができる。それぞれのエンドプレート410、420は、前記エンドプレート410、420の端に固定タブ(fixing tab)412、422をさらに含むが、前記固定タブ412、422は、前記中間支持部材450の少なくとも1つのフランジ部に並ぶように前記中間支持部材に向かって折り曲げられるかまたは撓む。また、前記固定タブ412、422は、前記バッテリセル10のサイド面、例えば、狭い面に沿って延びることができる。前記固定タブは、前記バッテリセル10のサイド面に沿って延び、前記中間支持部材450の少なくとも1つのフランジと連結できる。前記エンドプレート410、420の固定タブ412、422は、例えば、溶接などによって前記中間支持部材450と連結できる。例えば、溶接Wは、前記固定タブ412、422と中間支持部材450とが連結される部分に形成できる。
【0065】
本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更しなくても他の具体的な形態で実施可能であることを理解することができる。そのため、以上に記述した実施形態は、あらゆる面で例示的なものであって、限定的ではないと理解しなければならない。本発明の範囲は、上記の詳細な説明ではなく後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味および権利範囲、そして、その概念から導き出されるすべての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれると解釈されなければならない。
【符号の説明】
【0066】
10:バッテリセル
11:端子面
12:後面
20:締結部材
110、120:エンドプレート
130:トッププレート
140:ボトムプレート
150、250、350:中間支持部材
【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれ端子部を備える端子面、後面、および前記端子面と前記後面との間で平行に延びたサイド面を含む2つ以上のバッテリセルと、
前記バッテリセルを共に固定するハウジングと、
前記少なくとも2つのバッテリセルの間に備えられる中間支持部材と、を含み、
前記2つ以上のバッテリセルは、少なくとも2つのバッテリセルが対面する後面を有するように、いずれか1つのバッテリセルの後面と他の1つのバッテリセルの後面とが互いに対面し、
前記中間支持部材は、前記バッテリセルの対面する後面の間で前記対面する後面に隣接した状態で介在する少なくとも1つ以上のベース部と、前記サイド面に並ぶように延びた少なくとも1つ以上のフランジ部と、を備えることを特徴とするバッテリモジュール。
【請求項2】
前記中間支持部材は、前記ハウジングに固定されるように連結されることを特徴とする請求項1に記載のバッテリモジュール。
【請求項3】
前記中間支持部材は、第1および第2中間支持部材を含み、それぞれの前記第1および第2中間支持部材は、1つのベース部と1つのフランジ部とを備え、
前記第1中間支持部材のベース部と前記第2中間支持部材のベース部とは、互いに向かって延び、前記バッテリセルの対面する後面に沿って備えられることを特徴とする請求項1に記載のバッテリモジュール。
【請求項4】
それぞれの前記第1および第2中間支持部材は、T字状の形態で備えられることを特徴とする請求項3に記載のバッテリモジュール。
【請求項5】
前記中間支持部材は、1つのベース部と、前記ベース部の端に備えられる一対のフランジ部と、を含むことを特徴とする請求項1に記載のバッテリモジュール。
【請求項6】
互いに並ぶように延びた一対のエンドプレートと、
それぞれ端子部を備える端子面、後面、および前記端子面と前記後面との間で平行に延びた広い面を含む2つ以上のバッテリセルと、
それぞれの前記バッテリセルの広い面の少なくとも一部をカバーするカバープレートと、
前記バッテリセルの対面する後面の間で前記対面する後面に隣接した状態で介在する中間支持部材と、を含み、
前記2つ以上のバッテリセルは、少なくとも2つのバッテリセルが対面する後面を有するように、いずれか1つのバッテリセルの後面と他の1つのバッテリセルの後面とが互いに対面することを特徴とするバッテリモジュール。
【請求項7】
前記中間支持部材は、前記エンドプレートに並ぶように備えられる少なくとも1つのベース部と、前記少なくとも1つのベース部の少なくとも1つの端で垂直に備えられる少なくとも1つのフランジ部と、を含むことを特徴とする請求項6に記載のバッテリモジュール。
【請求項8】
前記中間支持部材は、前記カバープレートおよび前記エンドプレートのうちの少なくともいずれか1つと連結されることを特徴とする請求項6に記載のバッテリモジュール。
【請求項9】
前記カバープレートは、トッププレートとボトムプレートとを含み、
前記トッププレートおよびボトムプレートは、互いに並び、前記広い面に並ぶように備えられることを特徴とする請求項8に記載のバッテリモジュール。
【請求項10】
前記中間支持部材は、前記ベース部の上面には上部中間支持部材固定リセスを、前記ベース部の下面には下部中間支持部材固定リセスを含み、
前記トッププレートは、前記中間支持部材の上部中間支持部材固定リセスに対応する上部中間支持部材固定ホールを含み、
前記ボトムプレートは、前記中間支持部材の下部中間支持部材固定リセスに対応する下部中間支持部材固定ホールを含み、
前記トッププレートは、締結部材が前記上部中間支持部材固定ホールと前記上部中間支持部材固定リセスとを連結させることによって前記中間支持部材と連結され、
前記ボトムプレートは、締結部材が前記下部中間支持部材固定ホールと前記下部中間支持部材固定リセスとを連結させることによって前記中間支持部材と連結されることを特徴とする請求項9に記載のバッテリモジュール。
【請求項11】
それぞれのエンドプレートは、少なくとも1つの下部エンドプレート固定リセスおよび少なくとも1つの上部エンドプレート固定リセスを含み、
前記ボトムプレートは、前記エンドプレートの下部エンドプレート固定リセスに対応する下部エンドプレート固定ホールを含み、
前記ボトムプレートは、締結部材が前記下部エンドプレート固定ホールと前記下部エンドプレート固定リセスとを連結させることによって前記エンドプレートと連結され、
前記トッププレートは、前記エンドプレートの上部エンドプレート固定リセスに対応する上部エンドプレート固定ホールを含み、
前記トッププレートは、締結部材が前記上部エンドプレート固定ホールと前記上部エンドプレート固定リセスとを連結させることによって前記エンドプレートと連結されることを特徴とする請求項9に記載のバッテリモジュール。
【請求項12】
前記中間支持部材は、第1および第2中間支持部材を含み、それぞれの前記第1および第2中間支持部材は、1つのベース部と1つのフランジ部とを備え、
前記第1中間支持部材のベース部と前記第2中間支持部材のベース部とは、互いに向かって延び、前記エンドプレートに並ぶように備えられ、
前記第1中間支持部材のフランジ部と前記第2中間支持部材のフランジ部とは、互いに並ぶように延び、前記ベース部に対して垂直に備えられることを特徴とする請求項6に記載のバッテリモジュール。
【請求項13】
それぞれのエンドプレートは、前記エンドプレートの端に固定タブをさらに含み、前記固定タブは、前記中間支持部材の少なくとも1つのフランジ部に並ぶように前記中間支持部材に向かって折り曲げられ、
それぞれの前記固定タブは、それぞれの前記バッテリセルの狭い面に沿って延びることを特徴とする請求項6に記載のバッテリモジュール。
【請求項14】
前記固定タブは、前記中間支持部材の少なくとも1つのフランジと連結されることを特徴とする請求項13に記載のバッテリモジュール。
【請求項15】
前記中間支持部材は、1つのベース部と、前記ベース部の端に備えられる一対のフランジ部と、を含むことを特徴とする請求項6に記載のバッテリモジュール。
【請求項16】
前記ベース部は、前記エンドプレートに並ぶように延び、前記フランジ部は、互いに並ぶように延び、前記ベース部に垂直に備えられることを特徴とする請求項15に記載のバッテリモジュール。
【請求項17】
少なくとも1つのフランジ部は、前記バッテリセルの狭い面に沿って延びることを特徴とする請求項6に記載のバッテリモジュール。
【請求項18】
前記2つ以上のバッテリセルは、少なくとも2つのセルセットを含み、それぞれのセルセットは、前記カバープレートに垂直な方向に積層されることを特徴とする請求項6に記載のバッテリモジュール。
【請求項19】
前記エンドプレートの高さと前記中間支持部材の高さとは、前記積層されたバッテリセルの高さに対応するように備えられることを特徴とする請求項18に記載のバッテリモジュール。
【請求項20】
それぞれのエンドプレートは、前記エンドプレートを貫通する少なくとも1つの端子部通孔を含み、
それぞれのバッテリセルは、前記端子面に少なくとも1つの端子部を含み、
それぞれの前記バッテリセルの少なくとも1つの前記端子部は、対応する前記エンドプレートの少なくとも1つの前記端子部通孔を通過するように延びることを特徴とする請求項6に記載のバッテリモジュール。
【請求項1】
それぞれ端子部を備える端子面、後面、および前記端子面と前記後面との間で平行に延びたサイド面を含む2つ以上のバッテリセルと、
前記バッテリセルを共に固定するハウジングと、
前記少なくとも2つのバッテリセルの間に備えられる中間支持部材と、を含み、
前記2つ以上のバッテリセルは、少なくとも2つのバッテリセルが対面する後面を有するように、いずれか1つのバッテリセルの後面と他の1つのバッテリセルの後面とが互いに対面し、
前記中間支持部材は、前記バッテリセルの対面する後面の間で前記対面する後面に隣接した状態で介在する少なくとも1つ以上のベース部と、前記サイド面に並ぶように延びた少なくとも1つ以上のフランジ部と、を備えることを特徴とするバッテリモジュール。
【請求項2】
前記中間支持部材は、前記ハウジングに固定されるように連結されることを特徴とする請求項1に記載のバッテリモジュール。
【請求項3】
前記中間支持部材は、第1および第2中間支持部材を含み、それぞれの前記第1および第2中間支持部材は、1つのベース部と1つのフランジ部とを備え、
前記第1中間支持部材のベース部と前記第2中間支持部材のベース部とは、互いに向かって延び、前記バッテリセルの対面する後面に沿って備えられることを特徴とする請求項1に記載のバッテリモジュール。
【請求項4】
それぞれの前記第1および第2中間支持部材は、T字状の形態で備えられることを特徴とする請求項3に記載のバッテリモジュール。
【請求項5】
前記中間支持部材は、1つのベース部と、前記ベース部の端に備えられる一対のフランジ部と、を含むことを特徴とする請求項1に記載のバッテリモジュール。
【請求項6】
互いに並ぶように延びた一対のエンドプレートと、
それぞれ端子部を備える端子面、後面、および前記端子面と前記後面との間で平行に延びた広い面を含む2つ以上のバッテリセルと、
それぞれの前記バッテリセルの広い面の少なくとも一部をカバーするカバープレートと、
前記バッテリセルの対面する後面の間で前記対面する後面に隣接した状態で介在する中間支持部材と、を含み、
前記2つ以上のバッテリセルは、少なくとも2つのバッテリセルが対面する後面を有するように、いずれか1つのバッテリセルの後面と他の1つのバッテリセルの後面とが互いに対面することを特徴とするバッテリモジュール。
【請求項7】
前記中間支持部材は、前記エンドプレートに並ぶように備えられる少なくとも1つのベース部と、前記少なくとも1つのベース部の少なくとも1つの端で垂直に備えられる少なくとも1つのフランジ部と、を含むことを特徴とする請求項6に記載のバッテリモジュール。
【請求項8】
前記中間支持部材は、前記カバープレートおよび前記エンドプレートのうちの少なくともいずれか1つと連結されることを特徴とする請求項6に記載のバッテリモジュール。
【請求項9】
前記カバープレートは、トッププレートとボトムプレートとを含み、
前記トッププレートおよびボトムプレートは、互いに並び、前記広い面に並ぶように備えられることを特徴とする請求項8に記載のバッテリモジュール。
【請求項10】
前記中間支持部材は、前記ベース部の上面には上部中間支持部材固定リセスを、前記ベース部の下面には下部中間支持部材固定リセスを含み、
前記トッププレートは、前記中間支持部材の上部中間支持部材固定リセスに対応する上部中間支持部材固定ホールを含み、
前記ボトムプレートは、前記中間支持部材の下部中間支持部材固定リセスに対応する下部中間支持部材固定ホールを含み、
前記トッププレートは、締結部材が前記上部中間支持部材固定ホールと前記上部中間支持部材固定リセスとを連結させることによって前記中間支持部材と連結され、
前記ボトムプレートは、締結部材が前記下部中間支持部材固定ホールと前記下部中間支持部材固定リセスとを連結させることによって前記中間支持部材と連結されることを特徴とする請求項9に記載のバッテリモジュール。
【請求項11】
それぞれのエンドプレートは、少なくとも1つの下部エンドプレート固定リセスおよび少なくとも1つの上部エンドプレート固定リセスを含み、
前記ボトムプレートは、前記エンドプレートの下部エンドプレート固定リセスに対応する下部エンドプレート固定ホールを含み、
前記ボトムプレートは、締結部材が前記下部エンドプレート固定ホールと前記下部エンドプレート固定リセスとを連結させることによって前記エンドプレートと連結され、
前記トッププレートは、前記エンドプレートの上部エンドプレート固定リセスに対応する上部エンドプレート固定ホールを含み、
前記トッププレートは、締結部材が前記上部エンドプレート固定ホールと前記上部エンドプレート固定リセスとを連結させることによって前記エンドプレートと連結されることを特徴とする請求項9に記載のバッテリモジュール。
【請求項12】
前記中間支持部材は、第1および第2中間支持部材を含み、それぞれの前記第1および第2中間支持部材は、1つのベース部と1つのフランジ部とを備え、
前記第1中間支持部材のベース部と前記第2中間支持部材のベース部とは、互いに向かって延び、前記エンドプレートに並ぶように備えられ、
前記第1中間支持部材のフランジ部と前記第2中間支持部材のフランジ部とは、互いに並ぶように延び、前記ベース部に対して垂直に備えられることを特徴とする請求項6に記載のバッテリモジュール。
【請求項13】
それぞれのエンドプレートは、前記エンドプレートの端に固定タブをさらに含み、前記固定タブは、前記中間支持部材の少なくとも1つのフランジ部に並ぶように前記中間支持部材に向かって折り曲げられ、
それぞれの前記固定タブは、それぞれの前記バッテリセルの狭い面に沿って延びることを特徴とする請求項6に記載のバッテリモジュール。
【請求項14】
前記固定タブは、前記中間支持部材の少なくとも1つのフランジと連結されることを特徴とする請求項13に記載のバッテリモジュール。
【請求項15】
前記中間支持部材は、1つのベース部と、前記ベース部の端に備えられる一対のフランジ部と、を含むことを特徴とする請求項6に記載のバッテリモジュール。
【請求項16】
前記ベース部は、前記エンドプレートに並ぶように延び、前記フランジ部は、互いに並ぶように延び、前記ベース部に垂直に備えられることを特徴とする請求項15に記載のバッテリモジュール。
【請求項17】
少なくとも1つのフランジ部は、前記バッテリセルの狭い面に沿って延びることを特徴とする請求項6に記載のバッテリモジュール。
【請求項18】
前記2つ以上のバッテリセルは、少なくとも2つのセルセットを含み、それぞれのセルセットは、前記カバープレートに垂直な方向に積層されることを特徴とする請求項6に記載のバッテリモジュール。
【請求項19】
前記エンドプレートの高さと前記中間支持部材の高さとは、前記積層されたバッテリセルの高さに対応するように備えられることを特徴とする請求項18に記載のバッテリモジュール。
【請求項20】
それぞれのエンドプレートは、前記エンドプレートを貫通する少なくとも1つの端子部通孔を含み、
それぞれのバッテリセルは、前記端子面に少なくとも1つの端子部を含み、
それぞれの前記バッテリセルの少なくとも1つの前記端子部は、対応する前記エンドプレートの少なくとも1つの前記端子部通孔を通過するように延びることを特徴とする請求項6に記載のバッテリモジュール。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図1B】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【公開番号】特開2013−65558(P2013−65558A)
【公開日】平成25年4月11日(2013.4.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−202459(P2012−202459)
【出願日】平成24年9月14日(2012.9.14)
【出願人】(509139597)エス・ビー リモーティブ 株式会社 (130)
【氏名又は名称原語表記】SB Limotive Co.,Ltd.
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年4月11日(2013.4.11)
【国際特許分類】
【出願日】平成24年9月14日(2012.9.14)
【出願人】(509139597)エス・ビー リモーティブ 株式会社 (130)
【氏名又は名称原語表記】SB Limotive Co.,Ltd.
【Fターム(参考)】
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