KR101255250B1

KR101255250B1 - 전지 모듈

Info

Publication number: KR101255250B1
Application number: KR1020120030030A
Authority: KR
Inventors: 박성준
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2013-04-16
Anticipated expiration: 2032-03-23
Also published as: CN103325977A; CN103325977B; US20130252063A1; US9324982B2

Abstract

본 발명은, 일 방향을 따라 배치되는 복수의 단위 전지, 및 탄성력을 갖는 내측 영역 및 내측 영역의 주변에 내측 영역 보다 경질(hard)인 외측 영역을 포함하며, 복수의 단위 전지 사이에 배치되는 격벽을 포함하는, 전지 모듈에 관한 것이다.

Description

전지 모듈{Battery module}

본 발명은 전지 모듈에 관한 것이다.

통상적으로 이차 전지는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지이다.

이차 전지가 휴대폰, 노트북 컴퓨터와 같은 소형 전자 장치의 전원으로 사용되는 경우 단일 전지의 형태로 사용될 수 있다. 한편, 이차 전지가 하이브리드 자동차와 같이 대형 운송 수단에 사용됨에 따라, 고출력, 고용량의 전지에 대한 수요에 발맞추어 다수의 전지들을 연결하여 하나의 단위로 묶은 전지 모듈의 형태로 사용되기도 한다.

전지 모듈을 장기간 사용함에 따라 여러가지 요소, 예컨대, 전지의 부피 팽창, 발열과 같은 요소로 인하여 전지 모듈의 구조가 변형될 수 있으며, 전지 모듈의 구조 변형은 전지의 안정적 동작을 방해할 수 있다. 따라서, 장기간 사용하더라도 전지 모듈을 안정적으로 유지시킬 수 있는 구조가 필요하다.

본 발명의 일실시예는, 격벽 및 이를 구비한 전지 모듈의 구조에 관한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 일 방향을 따라 배치되는 복수의 단위 전지; 및 탄성력을 갖는 내측 영역 및 상기 내측 영역의 주변에 형성되며 상기 내측 영역 보다 경질(hard)인 외측 영역을 포함하며, 상기 복수의 단위 전지 사이에 배치되는 격벽;을 포함하는, 전지 모듈을 제공한다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 내측 영역과 상기 외측 영역은 서로 다른 소재를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 외측 영역은 복수의 홀을 포함하며, 상기 내측 영역은 탄성력을 갖는 소재 상기 홀을 메우면서 경화되어 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 외측 영역에 형성된 홀은 상기 내측 영역과 상기 외측 영역이 접하는 위치에 상기 내측 영역의 둘레를 따라 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 격벽은 상기 복수의 단위 전지 중 서로 이웃하는 제1 단위 전지 및 제2 단위 전지 사이에 개재되고, 상기 내측 영역의 제1 면은 상기 제1 단위 전지와 마주보고, 상기 제1 면과 반대편에 구비된 상기 내측 영역의 제2 면은 상기 제2 단위 전지와 마주보며, 상기 내측 영역은 상기 제1 단위 전지 및 상기 제2 단위 전지의 부피 팽창을 흡수할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 내측 영역은 실리콘 또는 고무를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 외측 영역은 플라스틱, 강화 플라스틱 또는 외측면이 절연 처리된 금속을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 내측 영역은, 상기 외측 영역과 인접한 부분으로부터 상기 내측 영역의 중심을 향하는 방향으로 탄성력이 증가할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 내측 영역 및 상기 외측 영역 중 적어도 어느 하나는, 상기 단위 전지를 향하여 돌출된 돌출부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 탄성력은 상기 내측 영역에만 구비될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 일 방향을 따라 배치되는 복수의 단위 전지; 상기 복수의 단위 전지 사이에 배치되는 격벽; 및 상기 격벽이 배치된 상기 복수의 단위 전지를 둘러싸는 하우징;를 포함하며, 상기 격벽은, 탄성력을 갖는 소재를 포함하며 상기 격벽의 가운데에 배치되는 연질의 내측 영역, 및 상기 내측 영역의 주변에 상기 내측영역을 둘러싸는 경질의 외측 영역을 포함하는, 전지 모듈을 제공한다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 외측 영역은 복수의 홀을 포함하며, 상기 내측 영역은 상기 제1 소재가 상기 홀을 메우면서 경화되어 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 격벽은 상기 격벽이 개재된 이웃하는 상기 단위 전지들을 향하여 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 돌출부 중 상기 외측 영역에 형성된 돌출부는, 상기 이웃하는 단위 전지들 사이의 거리를 일정하게 유지시켜줄 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 내측 영역은 상기 이웃하는 단위 전지들의 부피 팽창을 흡수하면서 탄성적으로 변형할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 탄성력을 갖는 소재는 실리콘 또는 고무를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 내측 영역은, 상기 외측 영역과 인접한 제1 내측 영역, 상기 제1 내측 영역의 안쪽에 구비된 제2 내측 영역을 포함하며, 상기 제2 내측 영역의 탄성력은 상기 제1 내측 영역의 탄성력 보다 클 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 하우징의 측면에는 상기 격벽과 대응되는 위치에 형성된 냉각홀이 형성될 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따르면, 이종 재질을 포함하는 격벽을 통해, 단위 전지 사이에서 공기가 드나들 수 있는 경로를 유지시키면서 단위 전지의 스웰링에 따른 부피 팽창을 용이하게 흡수할 수 있으며, 스웰링이 발생하더라도 단위 전지 사이의 간격을 일정하게 유지시켜주므로, 장기간 사용하더라도 그 형태를 안정적으로 유지할 수 있는 전지 모듈을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 개략적으로 분해 나타낸 사시도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 격벽을 발췌하여 나타낸 사시도이다.
도 2b는 Ⅱb-Ⅱb선을 따라 취한 격벽의 단면도이다.
도 3a는 단위 전지들 사이에 격벽이 배치된 상태를 나타낸 단면도로서 스웰링 현상이 발생하기 전의 상태이다.
도 3b는 도 3a의 상태에서 스웰링 현상이 발생한 상태를 나타낸다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 격벽의 제조 과정에 따른 상태를 개략적으로 나타낸 사시도로서, 도 4a는 내측 영역을 형성하기 전의 상태이고 도 4b는 내측 영역을 형성한 이후의 상태이다.
도 4c는 도 4b의 Ⅳc-Ⅳc선을 따라 취한 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 격벽의 제조 과정에 따른 상태를 개략적으로 나타낸 사시도로서, 도 5a는 내측 영역을 형성하기 전의 상태이고 도 5b는 내측 영역을 형성한 이후의 상태이다.
도 5c는 도 5b의 Ⅴc-Ⅴc선을 따라 취한 단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 격벽을 개략적으로 나타낸 사시도이다.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지 모듈을 개략적으로 분해 나타낸 사시도이다.

도 1을 참조하면, 전지 모듈은, 하우징(110), 충방전 동작을 수행하는 복수의 단위 전지(120), 단위 전지들(120) 사이에 개재되는 격벽(140)을 포함한다.

하우징(110)은 격벽(140)이 배열된 사이사이에 개재된 단위 전지(120)를 둘러싼다. 예컨대, 하우징(110)은 일 열로 배열된 복수의 단위 전지(120)를 둘러싸도록 배치된 레스트레이너(112)(restrainer) 및, 상기 레스트레이너(112)와 결합하는 엔드 플레이트(114)를 포함할 수 있다.

레스트레이너(112)는 단위 전지(120)의 일 측면과 평행한 제1 면(112a)과, 복수의 단위 전지(120)의 측면을 둘러싸도록 상기 제1 면(112a)에 대하여 대략 수직방향으로 연장된 제2,3 면(112b, 112c)을 포함할 수 있다. 엔드 플레이트(114)는 레스트레이너(112)의 제1 면(112a)과 평행하게 배치되며, 레스트레이너(112)와 체결될 수 있다. 예컨대, 엔드 플레이트(114)는 상기 제2,3 면(112b, 112c)과 평행한 연장 면(114b, 114c)을 포함하며, 상기 연장 면(114b, 114c)이 레스트레이너(112)의 제2,3 면(112b, 112c)과 접촉하도록 배치된 상태에서, 연장 면(114b, 114c) 및 제2,3 면(112b, 112c)에 형성된 홀(h1, h2)을 관통하는 볼트(116)에 의해 체결될 수 있다. 따라서, 복수의 단위 전지들(120)은 레스트레이너(112)와 엔드 플레이트(114)에 의하여 4면이 구속될 수 있으며, 단위 전지(120) 간의 간격을 일정하게 유지할 수 있다.

레스트레이너(112)의 양 측면, 예컨대, 제2,3 면(112b, 112c)에는 복수의 냉각홀(113)이 형성될 수 있다. 냉각홀(113)은 외부의 공기가 드나들 수 있도록 이하에서 후술할 격벽(140)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 면(112b)에 형성된 냉각홀(113)을 통해 유입된 외부의 공기는 이웃하는 단위 전지들(120) 사이에 형성된 격벽(140)을 통과하여 제3 면(112c)에 형성된 냉각홀(113)을 통해 외부로 배출되며, 이와 같은 공기의 유동을 통해 단위 전지(120)에서 발생하는 열이 용이하게 방출될 수 있다.

단위 전지(120)는 서로 반대의 극성을 갖는 제1 전극(121)과 제2 전극(122)을 포함할 수 있으며, 제1,2 전극(121, 122)은 배터리 셀의 내부에 저장된 전력을 외부로 인출하거나, 또는 외부로부터 공급되는 전력을 받아들이기 위한 전기적 접속을 형성한다.

도면에는 도시되지 않았으나, 단위 전지(120)의 내부에는 발전 요소로서, 제1 전극(121)판과 제2 전극(122)판, 제1,2 전극(121, 122)판 사이에 개재되는 세퍼레이터를 포함하는 전극 조립체(미도시)를 포함할 수 있다. 전극 조립체는, 양극판인 제1 전극(121)판과 음극판인 제2 전극(122)판 사이에 세퍼레이터를 개재한 후, 이를 롤 형태로 권취하여 형성할 수 있다. 제1 전극(121)은 제1 전극(121)판과 전기적으로 연결되고, 제2 전극(122)은 제2 전극(122)판으로 전기적으로 연결되어, 제1,2 전극(121, 122)을 통해 충전 및 방전이 수행될 수 있다.

단위 전지(120)는 단위 전지(120)의 두께 방향을 따라, 즉 y 방향을 따라 서로 평행하게 배치될 수 있다. 복수의 단위 전지(120)는 단위 전지(120)는 버스 바(130)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 서로 이웃하는 단위 전지(120)는 버스 바(130)를 통해 직렬 접속될 수 있다. 혹은, 직렬 접속 및 병렬 접속이 혼합될 수 있다.

격벽(140)은 단위 전지(120) 사이에 개재되고, 단위 전지(120)의 측면을 지지하면서 공기가 드나들 수 있도록 단위 전지들(120) 사이의 간격을 일정하게 유지시켜줄 수 있다. 한편, 스웰링 현상에 의한 단위 전지(120)의 부피 팽창을 흡수할 수 있다.

이하에서는, 도 2a 및 도 2b를 참조하며 격벽(140)의 구조에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 2a는 도 1에 도시된 격벽(140)을 발췌하여 나타낸 사시도이고, 도 2b는 Ⅱb-Ⅱb선을 따라 취한 격벽(140)의 단면도이고, 도 3a는 단위 전지들(120) 사이에 격벽(140)이 배치된 상태를 나타낸 단면도로서 스웰링 현상이 발생하기 전의 상태이며, 도 3b는 도 3a의 상태에서 스웰링 현상이 발생한 상태를 나타낸다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 격벽(140)은 상기 격벽(140)이 개재된 이웃하는 단위 전지들(120)을 향하여 돌출된 돌출부(142p, 144p)를 포함할 수 있다. 돌출부(142p, 144p)는 이웃하는 단위 전지들(120) 사이에 공기가 드나들 수 있는 경로를 형성할 수 있다. 따라서, 앞서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 레스트레이너(112)의 양 측면에 형성된 홀과 함께 공기의 유동 경로를 형성함으로써 단위 전지(120)에서 발생된 열을 냉각시킬 수 있다.

격벽(140)은 가운데에 배치되는 내측 영역(142)과, 내측 영역(142)의 주변에서 내측 영역(142)을 둘러싸는 외측 영역(144)을 포함할 수 있다.

내측 영역(142)은 외측 영역(144) 보다 연질(soft)의 소재를 포함할 수 있다. 예컨대, 고무 또는 실리콘과 같이 탄성력을 갖는 소재를 포함할 수 있다. 내측 영역(142)은, 격벽(140)이 개재된 이웃하는 단위 전지들(120)의 스웰링 현상에 따른 부피 팽창을 흡수할 수 있다.

전지 모듈의 사용 중에 전지를 보호하는 보호 회로가 정상적으로 동작하지 않거나 전지의 예기치 못한 이상 반응이 일어나는 경우에는, 전지 내부에서의 화학 반응에 따라 가스가 발생할 수 있으며 이와 같은 가스 발생에 의하여 전지 내부의 압력이 상승하므로 전지의 케이스(123)가 부풀어오르는 스웰링 현상이 발생하게 된다.

따라서, 도 3a에 도시된 단위 전지(120)는 스웰링 현상에 의하여 도 3b에 도시된 바와 같이 격벽(140)과 마주보는 면이 가운데 영역를 중심으로 부풀어오르게 된다. 격벽(140)의 내측 영역(142)은 연질의 소재를 포함하며 단위 전지(120)의 부피 팽창을 흡수할 수 있다. 또한, 내측 영역(142)은 탄성력을 구비하므로, 단위 전지(120)의 부피가 본래의 상태로 줄어들면 격벽(140)의 내측 영역(142)도 다시 본래의 상태로 복원될 수 있다.

한편, 격벽(140)의 외측 영역(144)는 연질의 내측 영역과 달리 강성을 가지므로, 변형되지 않는다. 따라서, 단위 전지(120)의 스웰링이 발생하더라도, 레스트레이너(112)와 엔드 플레이트(114) 사이에 개재된 단위 전지들(120) 간의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있다. 즉, 스웰링이 발생하더라도 전지 모듈의 구조는 안정적으로 유지될 수 있다.

다시 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 외측 영역(144)은 내측 영역(142) 보다 경질(hard)의 소재, 예컨대 플라스틱, 강화 플라스틱, 또는 외측면이 절연 처리된 금속재를 포함할 수 있다. 외측 영역(144)은 경질이므로, 레스트레이너(112) 및 엔드 플레이트(114)에 의해 구속된 단위 전지들(120) 사이의 간격을 일정하게 유지시켜줄 수 있다. 따라서, 스웰링 현상에 따른 단위 전지(120)의 부피 팽창에 의하여 내측 영역(142)이 y 방향을 따라 압축 변형되더라도, 외측 영역(144)은 변형되지 않고 단위 전지(120) 사이의 간격을 일정하게 유지시키며, 돌출부(144p)에 의해 형성된 경로를 통해 공기가 드나들면서 단위 전지(120)에서 발생한 열을 냉각시킬 수 있다.

이하에서는, 도 2a 내지 도 2b를 참조하여 설명한 격벽(140)의 제조 과정을 설명한다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 격벽의 제조 과정에 따른 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 4c는 도 4b의 Ⅳc-Ⅳc선을 따라 취한 단면도이다.

도 4a를 참조하면, 먼저 외측 영역(444)만이 구비된 성형 전(pre-formed) 격벽(400)을 준비한다. 성형 전 격벽(440)은 내측 영역과 대응되는 부분이 개방된 프레임 형상으로, 안 쪽 모서리 둘레를 따라서 복수개의 홀(H1)이 형성되어 있으며, 외측 영역(444)의 일 측면 및 타 측면에는 복수개의 돌출부(444p)가 형성되어 있다. 성형 전 격벽(440)은 플라스틱, 강화 플라스틱 또는 외측면이 절연 처리된 금속재로 형성될 수 있다.

상기의 성형 전 격벽(440)을 금형(미도시)에 넣고, 금형에 마련된 주입구를 통해 실리콘 또는 고무와 같은 수지재를 주입할 수 있다. 주입된 수지재는 적절한 유동성을 갖는다. 따라서, 외측 영역(444)에 구비된 홀(H1)을 메우면서 이동한다.

주입된 수지재가 경화된 후 금형으로부터 분리하면 도 4b에 도시된 바와 같이 내측 영역(442)을 형성된 격벽(440)이 완성된다.

도 4c를 참조하면, 외측 영역(444)과 내측 영역(442)이 오버랩되는 부분에는 도시된 바와 같이 수지재가 외측 영역(444)에 형성된 홀(H1)을 메우면서 경화되므로, 스웰링 현상에 의해 이차 전지가 격벽(440), 특히 격벽(440)의 내측 영역(442)을 가압하더라도 내측 영역(442)과 외측 영역(444)이 분리되는 것을 방지할 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 격벽의 제조 과정에 따른 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 5c는 도 5b의 Ⅴc-Ⅴc선을 따라 취한 단면도이다.

도 5a를 참조하면, 먼저 외측 영역(544)만이 구비된 성형 전 격벽(500)을 준비한다. 앞서 도 4a를 참조하여 설명한 성형 전 격벽(400)은 내측 영역과 대응되는 부분이 개방된 프레임 형상이지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 전 격벽(500)의 외측 영역(544)은 내측 영역(542)과 대응되는 부분이 닫힌 면(이하, 안쪽 면이라 함)을 갖는다. 다만, 안쪽 면(543)의 두께는 외측 영역(544)의 두께 보다 얇게 형성되어, 외측 영역(544)의 안쪽 모서리는 단차진 형상일 수 있다.

외측 영역(544)의 안쪽 모서리 둘레를 따라서 복수개의 홀(H1)이 형성되어 있고, 안쪽 면(543)에도 적어도 하나 이상의 보조 홀 홀(H2)이 형성될 수 있다. 외측 영역(544)의 일 측면 및 타 측면에는 복수개의 돌출부(544p)가 형성되어 있다. 성형 전 격벽(500)은 플라스틱, 강화 플라스틱 또는 외측면이 절연 처리된 금속재로 형성될 수 있다.

이후, 상기의 성형 전 격벽(500)을 금형에 넣고, 금형에 마련된 주입구를 통해 실리콘 또는 고무와 같은 수지재를 주입할 수 있다. 주입된 수지재는 적절한 유동성을 가지므로, 주입된 수지재는 외측 영역(544)의 안쪽 모서리 둘레를 따라 형성된 홀(H1) 및 안쪽 면(543)에 형성된 보조 홀(H2)을 메우면서 이동한다.

이 후, 주입된 수지재를 경화한 후 금형으로부터 분리하면 도 5b에 도시된 바와 같은 격벽(540)이 완성된다.

도 5c를 참조하면, 외측 영역(544)과 내측 영역(542)이 오버랩되는 부분에는 앞서 설명한 바와 같이 수지재가 외측 영역(544)의 안쪽 모서리에 형성된 홀(H1) 및 안쪽 면(543)에 형성된 보조 홀(H2)을 메우면서 경화되므로, 격벽(540)의 내측 영역(542)과 격벽(540)의 외측 영역(544)은 단단하게 결합될 수 있다. 따라서, 스웰링 현상에 의해 이차 전지가 격벽(540), 특히 격벽(540)의 내측 영역(542)을 가압하더라도 내측 영역(542)과 외측 영역(544)이 분리되는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 격벽(640)을 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 6을 참조하면, 격벽(640)은 상기 격벽(640)이 개재된 이웃하는 단위 전지들(120)을 향하여 돌출된 돌출부(642p, 664p)를 포함할 수 있다. 돌출부(642p, 664p)는 이웃하는 단위 전지들(120) 사이에 공기가 드나들 수 있는 경로를 형성할 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다. 격벽(640)은 가운데에 배치되는 내측 영역(642)과, 내측 영역(642)의 주변에서 내측 영역(642)을 둘러싸는 외측 영역(644)을 포함할 수 있으며, 내측 영역(642)은 복수개의 영역을 포함할 수 있다. 예컨대, 내측 영역(642)은 외측 영역(644)과 인접한 제1 내측 영역(642-1), 제1 내측 영역(642-1)의 안쪽에 형성된 제2 내측 영역(642-2)을 포함할 수 있다.

내측 영역(642)은 외측 영역(644) 보다 연질(soft)의 소재를 포함하되, 내측 영역(642)의 중심을 향하는 방향으로 탄성력이 증가할 수 있다. 즉, 제1 내측 영역(642-1) 보다 제2 내측 영역(642-2)의 탄성력이 더 크게 형성될 수 있다. 예컨대, 제1,2 내측 영역(642-1, 642-2) 모두 고무 또는 실리콘과 같이 탄성력을 갖는 소재를 포함하되, 제2 내측 영역(642-2)의 소재의 탄성력이 제2 내측 영역(642-2)의 소재의 탄성력보다 더 우수하다.

스웰링 현상에 따른 단위 전지(120)의 부피 팽창은 단위 전지(120)의 케이스(123) 중 격벽(640)과 마주보는 면 중 가운데 부분을 중심으로 활발하게 일어난다. 부피 팽창이 가장 많이 일어나는 케이스(123) 면의 가운데 부분과 대응되는 제2 내측 영역(642-2)의 탄성력을 더 크게 형성함으로써, 단위 전지들(120)의 스웰링 현상에 따른 부피 팽창을 더욱 효과적으로 흡수할 수 있다.

본 실시예에서는, 제1 내측 영역(642-1)과 제2 내측 영역(642-2)이 대략 사각형의 형상을 갖도록 도시되었지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이 제1,2 내측 영역(642-1, 642-2)은 대략 타원형의 형상을 가질 수 있으며, 또 다른 실시예로서 원형의 형상을 가질 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 내측 영역(642)이 2개의 영역, 즉 제1 내측 영역(642-1)과 제2 내측 영역(642-2)을 포함하는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 예컨대, 내측 영역(642)은, 내측 영역(642)의 중심을 향하는 방향으로 탄성력이 증가한다면 3개 이상의 영역을 포함할 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

110: 하우징 112: 레스트레이너
113: 냉각홀 114: 엔드 플레이트
116: 볼트 120: 단위 전지
121: 제1 전극 122: 제2 전극
130: 버스 바 140, 440, 540, 640: 격벽
142, 442, 542, 642: 내측 영역 144, 444, 544, 644: 외측 영역
142p, 144p, 442p, 444p, 542p, 544p, 642p, 644p: 돌출부
H1: 홀 H2: 보조 홀
400, 500: 성형 전 격벽

Claims

일 방향을 따라 배치되는 복수의 단위 전지; 및
탄성력을 갖는 내측 영역 및 상기 내측 영역의 주변에 형성되며 상기 내측 영역 보다 경질(hard)인 외측 영역을 포함하며, 상기 복수의 단위 전지 사이에 배치되는 격벽;을 포함하는, 전지 모듈.
제1항에 있어서,
상기 내측 영역과 상기 외측 영역은 서로 다른 소재를 포함하는, 전지 모듈.
제1항에 있어서,
상기 외측 영역은 복수의 홀을 포함하며, 상기 내측 영역은 탄성력을 갖는 소재가 상기 홀을 메우면서 경화되어 형성된, 전지 모듈.
제3항에 있어서,
상기 외측 영역에 형성된 홀은 상기 내측 영역과 상기 외측 영역이 접하는 위치에 상기 내측 영역의 둘레를 따라 형성된, 전지 모듈.
제1항에 있어서,
상기 격벽은 상기 복수의 단위 전지 중 서로 이웃하는 제1 단위 전지 및 제2 단위 전지 사이에 개재되고,
상기 내측 영역의 제1 면은 상기 제1 단위 전지와 마주보고, 상기 제1 면과 반대편에 구비된 상기 내측 영역의 제2 면은 상기 제2 단위 전지와 마주보며, 상기 내측 영역은 상기 제1 단위 전지 및 상기 제2 단위 전지의 부피 팽창을 흡수하는, 전지 모듈.
제1항에 있어서,
상기 내측 영역은 실리콘 또는 고무를 포함하는, 전지 모듈.
제1항에 있어서,
상기 외측 영역은 플라스틱, 강화 플라스틱 또는 외측면이 절연 처리된 금속을 포함하는, 전지 모듈.
제1항에 있어서,
상기 내측 영역은, 상기 외측 영역과 인접한 부분으로부터 상기 내측 영역의 중심을 향하는 방향으로 탄성력이 증가하는, 전지 모듈.
제1항에 있어서,
상기 내측 영역 및 상기 외측 영역 중 적어도 어느 하나는, 상기 단위 전지를 향하여 돌출된 돌출부를 더 포함하는, 전지 모듈.
제1항에 있어서,
상기 탄성력은 상기 내측 영역에만 구비된, 전지 모듈.
일 방향을 따라 배치되는 복수의 단위 전지;
상기 복수의 단위 전지 사이에 배치되는 격벽; 및
상기 격벽이 배치된 상기 복수의 단위 전지를 둘러싸는 하우징;를 포함하며,
상기 격벽은,
탄성력을 갖는 소재를 포함하며 상기 격벽의 가운데에 배치되는 연질의 내측 영역, 및 상기 내측 영역의 주변에 상기 내측영역을 둘러싸는 경질의 외측 영역을 포함하는, 전지 모듈.
제11항에 있어서,
상기 외측 영역은 복수의 홀을 포함하며, 상기 내측 영역은 상기 제1 소재가 상기 홀을 메우면서 경화되어 형성된, 전지 모듈.
제11항에 있어서,
상기 격벽은 상기 격벽이 개재된 이웃하는 상기 단위 전지들을 향하여 돌출된 돌출부를 포함하는, 전지 모듈.
제13항에 있어서,
상기 돌출부 중 상기 외측 영역에 형성된 돌출부는, 상기 이웃하는 단위 전지들 사이의 거리를 일정하게 유지시켜주는, 전지 모듈.
제13항에 있어서,
상기 내측 영역은 상기 이웃하는 단위 전지들의 부피 팽창을 흡수하면서 탄성적으로 변형하는, 전지 모듈.
제11항에 있어서,
상기 탄성력을 갖는 소재는 실리콘 또는 고무를 포함하는, 전지 모듈.
제11항에 있어서,
상기 외측 영역은 플라스틱, 강화 플라스틱 또는 외측면이 절연 처리된 금속을 포함하는, 전지 모듈.
제11항에 있어서,
상기 내측 영역은, 상기 외측 영역과 인접한 부분으로부터 상기 내측 영역의 중심을 향하는 방향으로 탄성력이 증가하는, 전지 모듈.
제11항에 있어서,
상기 내측 영역은, 상기 외측 영역과 인접한 제1 내측 영역, 상기 제1 내측 영역의 안쪽에 구비된 제2 내측 영역을 포함하며,
상기 제2 내측 영역의 탄성력은 상기 제1 내측 영역의 탄성력 보다 큰, 전지 모듈.
제11항에 있어서,
상기 하우징의 측면에는 상기 격벽과 대응되는 위치에 형성된 냉각홀이 형성된, 전지 모듈.