JP7034417B2 - バッテリーモジュール - Google Patents

Description

本発明は、バッテリーモジュールに関し、より詳しくは、センシング部品の組立てが容易であるバッテリーモジュール、これを含むバッテリーパック及び自動車に関する。

本出願は、２０１７年６月１３日出願の韓国特許出願第１０－２０１７－００７４２３７号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。

最近、ノートブックＰＣ、スマートフォーン、スマートウォッチなどのような携帯用電子製品の需要が急激に増え、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれ、反復的な充放電が可能な高性能の二次電池についての研究が活発に進行しつつある。

現在、商用化した二次電池としては、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などがあり、このうち、リチウム二次電池は、ニッケル系の二次電池に比べてメモリー効果がほとんど起こらず、充放電が自由で、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いなどの長所から脚光を浴びている。

このようなリチウム二次電池は、主にリチウム系酸化物及び炭素材をそれぞれ正極活物質及び負極活物質として用いる。リチウム二次電池は、このような正極活物質及び負極活物質がそれぞれ塗布された正極板及び負極板がセパレータを介して配置された電極組立体と、電極組立体を電解液とともに封止収納する外装材、即ち、電池ケースと、を備える。

一般に、リチウム二次電池は、外装材の形状によって、電極組立体が金属缶に収納されている缶型二次電池と、電極組立体がアルミニウムラミネートシートのパウチに収納されているパウチ型二次電池とに分けることができる。

なお、最近は、携帯型電子機器のような小型装置のみならず、自動車や電力貯蔵装置のような中・大型装置にも二次電池が広く用いられている。特に、炭素エネルギーが次第に枯渇され、環境についての関心が高まるにつれ、米国、欧州、日本、韓国を含めて全世界的にハイブリッド自動車と電気自動車についての関心が集中されている。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、車両モーターに駆動力を提供する二次電池パックである。ハイブリッド自動車や電気自動車は、二次電池パックの充放電によって車の駆動力が得られるため、エンジンのみを用いる自動車に比べて燃費にすぐれており、公害物質を排出しないか、減少させることができるなど、多くの面で長所を有することから使用者が次第に増加する実情である。

多くのバッテリーパック、特に、ハイブリッド自動車や電気自動車、ＥＳＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）のような中・大型バッテリーパックには一つ以上のバッテリーモジュールが含まれ、このようなバッテリーモジュールには複数の二次電池が含まれる。そして、このような複数の二次電池は、バッテリーモジュール内で相互直列及び／又は並列で接続することで容量及び出力を向上させる。さらに、中・大型バッテリーパックには、積層が容易であり、重量が軽くて多数を含むことができるなどの長所から、パウチ型二次電池がよく用いられる。

このようなパウチ型二次電池が用いられたバッテリーモジュールにおいては、二次電池の性能を測定して故障を検知し、セル間のバランシングなどを行うための目的で、各二次電池の電圧などをセンシングすることができる。このような二次電池の電圧などをセンシングする代表的な方式は、バスバーを用いることである。例えば、金属板形態のセンシング用バスバーを各二次電池の電極リード同士が接触した箇所に共に接触させ、該センシング用バスバーと接続したセンシング用ケーブルなどを介してＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）のような制御装置にセンシング電圧などを伝達することができる。

このようにセンシング用バスバーを含むバッテリーモジュールを構成するに際して重要なことの一つが組立性の確保である。もし、バッテリーモジュールの組立時、組立性が確保されなければ、バッテリーモジュールの製造時間が増大し、全体的な製造コストが増大してしまう。また、バッテリーモジュールの組立が容易でなければ、バッテリーモジュールの自動化が難しくて、バッテリーモジュールの不良率が増大し得る。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、二次電池のセンシングのための部品の組立性が改善したバッテリーモジュール、これを含むバッテリーパック及び自動車を提供することを目的とする。

本発明の他の目的及び長所は、下記する説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。

上記の課題を達成するため、本発明によるバッテリーモジュールは、少なくとも一方向に積層された複数の二次電池を備え、前記二次電池の電極リードが前方及び後方の少なくとも一方へ突出するように構成されたセルアセンブリーと、前記セルアセンブリーの上部に配置された上部ハウジングと、前記セルアセンブリーの前方及び後方の少なくとも一方に位置するセンシングブロックであって、電気伝導性材質から構成されて前記二次電池の電極リードと接触するバスバーを備え、前記上部ハウジングとスライド結合したセンシングブロックと、を含む。

ここで、前記セルアセンブリーは、前記電極リードが前記セルアセンブリーの前方及び後方の両方へ突出するように構成され、前記センシングブロックは、前記セルアセンブリーの前方に位置する前方ブロック及び前記セルアセンブリーの後方に位置する後方ブロックを備え得る。

また、前記センシングブロックは、前記セルアセンブリーの前後方向に沿ってスライド可能に構成され得る。

前記センシングブロックは、前記セルアセンブリーの前方及び後方の少なくとも一方に位置し、前記バスバーが装着されるバスバー装着部と、前記バスバー装着部の上部に位置し、前記上部ハウジングの方向へ突出するように形成され、前記上部ハウジングとスライド結合する一つ以上のスライド部と、をさらに備え得る。

前記上部ハウジングにはガイド部が形成され、前記スライド部が前記ガイド部の中に挿入され、前記セルアセンブリーの前後方向に沿って移動可能であり得る。

また、前記ガイド部は、前記上部ハウジングにおいて前後方向へ長く延びる中空形態に形成され得る。

また、前記バッテリーモジュールは、前記セルアセンブリーの前後方向へ長く延びるように形成され、前記バスバーと電気的に接続して前記バスバーからのセンシング情報を伝達する経路を提供するセンシングケーブルをさらに含み得る。

また、前記センシングケーブルは、前記セルアセンブリーの前後方向に沿って長さの変化が可能に構成され得る。

また、前記センシングブロックには、前記バスバーが外側に装着され、前記電極リードが立てられた形態で貫通されるように構成された貫通孔が形成され得る。

また、前記バッテリーモジュールは、板状の熱伝導性材質から構成され、前記セルアセンブリーの下部に配置されて前記セルアセンブリーの熱を吸収する冷却プレートをさらに含み、前記センシングブロックは、前記冷却プレートに向けて突出するように構成された補助結合部を下部にさらに備え、前記冷却プレートは、前記センシングブロックが近接するにつれ、前記補助結合部が挿入され、前記セルアセンブリーの前後方向へ移動可能に構成された補助挿入部を備え得る。

また、前記センシングブロックは、当該センシングブロックのスライド移動距離を所定の距離内に制限するストッパーをさらに備え得る。

また、前記ような目的を達成するための本発明によるバッテリーパックは、本発明によるバッテリーモジュールを含む。

また、前記ような目的を達成するための本発明による自動車は、本発明によるバッテリーモジュールを含む。

本発明の一面によれば、組立性が向上したバッテリーモジュールを提供する。

特に、本発明によるバッテリーモジュールの場合、センシング用バスバーを備えることで、二次電池の電圧などをセンシングするためのセンシング用部品の組立てがより容易に行われる。

さらに、本発明の一面によれば、バッテリーモジュールの製造工程において、センシング用部品の組立ての自動化をより容易に具現することができる。

また、本発明の一面によれば、センシング用部品の結合にボルトなどを用いなくてもよいので、部品数が減少して組立工程が簡素化し、製造コスト及び時間が節減される。また、バッテリーモジュールの外側へボルトなどが突出しないため、バッテリーモジュールの装着のための空間がより減少し、装着性も改善される。

また、本発明の一面によれば、センシング用部品をセルアセンブリーから容易に分離することができる。したがって、バッテリーモジュールの一部構成に対する入れ替えや修理などのためにセンシング用部品とセルアセンブリーとを分離するとき、このような分離工程を容易に行うことができる。

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例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。

本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示した結合斜視図である。 図１の分離斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールにおいて、センシングブロックがスライドされる構成を概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの構成において、セルアセンブリーを除き、センシングブロック及び上部ハウジングの構成のみを示した斜視図である。 センシングブロックのスライド部が上部ハウジングのガイド部に沿って移動する構成を概略的に示す図である。 センシングブロックのスライド部が上部ハウジングのガイド部に沿って移動する構成を概略的に示す図である。 本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成を概略的に示す下部斜視図である。 図７の線Ｂ２－Ｂ２’による断面図である。 本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールの一部構成を概略的に示す斜視図である。 本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールの一部構成を概略的に示す斜視図である。 本発明のまた他の実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示す下部斜視図である。 本発明のまた他の実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示す下部斜視図である。 本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示す斜視図である。 図１３のバッテリーモジュール構成を下面視によって示した下部斜視図である。 図１４の構成において、センシングブロックが移動してセンシングブロックと冷却プレートとが結合した構成を示した下部斜視図である。 図１５におけるＣ２部分の拡大図である。 本発明の一実施例によるストッパーが備えられたセンシングブロックを含むバッテリーモジュールの一部構成を概略的に示した上部断面図である。 図１７におけるＣ３部分の拡大図である。 本発明の他の実施例によるストッパーが備えられたセンシングブロックと上部ハウジングとの結合構成を下面視によって示した斜視図である。 図１９におけるＣ４部分の拡大図である。 本発明のまた他の実施例によるストッパーが備えられたセンシングブロックの構成を上面視によって示した斜視図である。 図２１の構成において、センシングブロックが内方へスライド移動された構成を概略的に示した斜視図である。 図２２におけるＣ５部分の側端面の構成を拡大して示した図である。 本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示す斜視図である。 本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示す斜視図である。

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。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例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例に過ぎず、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。

図１は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示した結合斜視図であり、図２は、図１の分離斜視図である。

図１及び図２を参照すれば、本発明によるバッテリーモジュールは、セルアセンブリー１００、上部ハウジング２００及びセンシングブロック３００を含み得る。

前記セルアセンブリー１００は、複数の二次電池１１０を備え得る。特に、セルアセンブリー１００には、二次電池１１０としてパウチ型二次電池が複数個含まれ得る。このようなパウチ型二次電池１１０は、電極組立体、電解質及びパウチ外装材を備え得る。

ここで、電極組立体は、一つ以上の正極板及び一つ以上の負極板がセパレーターを挟んで配置された形態で構成され得る。より具体的に、電極組立体は、一つの正極板と一つの負極板とがセパレーターと共に巻き取られた巻取型、及び複数の正極板と複数の負極板とがセパレーターを挟んで相互積層されたスタック型などに分けられる。

また、パウチ外装材は、外部絶縁層、金属層及び内部接着層を備える形態で構成され得る。より具体的に、このようなパウチ外装材は、電極組立体と電解液などの内部構成要素を保護し、電極組立体と電解液による電気化学的性質に対する補完及び放熱性などを向上するために金属薄膜（金属層）、例えば、アルミニウム薄膜が含まれた形態で構成され得る。そして、このようなアルミニウム薄膜は、電極組立体及び電解液のような二次電池１１０の内部の構成要素や二次電池１１０の外部の他の構成要素との電気的絶縁性を確保するために、絶縁物質から形成された絶縁層（外部絶縁層、内部接着層）の間に挟まれ得る。

特に、パウチ外装材は、二つのパウチで構成され得、そのうち少なくとも一つには、凹んだ形態の内部空間が形成され得る。そして、このようなパウチの内部空間には、電極組立体が収納され得る。この際、二つのパウチの外周面には封止部が備えられ、このような封止部が相互溶着するこどで、電極組立体が収容された内部空間を密閉し得る。

本発明の一面によるバッテリーモジュールには、本願発明の出願時点における公知の多様な形態のパウチ型二次電池を採用し得る。したがって、前記セルアセンブリー１００に備えられる二次電池１１０の内部構成についてのより詳細な説明は省略する。

複数のパウチ型二次電池１１０は、少なくとも一方向、例えば、図示したように左右方向（図面におけるｙ軸方向）へ積層され得る。この際、各々のパウチ型二次電池１１０は、地面（図面におけるｘ－ｙ平面）に対して上下方向（図面におけるｚ軸方向）に立てられた形態、即ち、広い面が左右側に向け、封止部が上下及び前後側に位置するように構成され得る。また、この場合、各々の二次電池１１０は、広い面が相互対向し得る。

一方、本明細書においては、特に説明しない限り、図１の構成において電極リード１１１が見える側をバッテリーモジュールの前面とし、このような前面を眺める観点で、上、下、左、右、前、後などの方向を定義する。

前記セルアセンブリー１００に備えられた各々の二次電池１１０は、電極リード１１１を備え得る。このような電極リード１１１には、正極リード及び負極リードが含まれ、二次電池１１０の電極端子として機能できる。さらに、パウチ型二次電池１１０において、電極リード１１１は板状で構成され、パウチ外装材の外部へ突出し得る。本発明によるバッテリーモジュールにおいて、各二次電池１１０の電極リードは、セルアセンブリー１００の前端部及び後端部のうち少なくとも一側で、セルアセンブリー１００の前方（図面における－ｘ軸方向）または後方（図面における＋ｘ軸方向）へ突出するように構成され得る。

前記上部ハウジング２００は、前記セルアセンブリー１００の上部に配置され得る。したがって、前記上部ハウジング２００は、バッテリーモジュールを損傷させる外部の要因、例えば、物理的衝撃や化学的物質などから前記セルアセンブリー１００の上部側を保護できる。前記上部ハウジング２００は、このような保護性能の強化のために剛性の確保が容易な材質、例えば、スチールのような金属材質から構成され得る。または、前記上部ハウジング２００は、電気的絶縁性の確保が容易な材質、例えば、プラスチックのようなポリマー材質から構成され得る。

前記上部ハウジング２００は、図示したように、略板状で構成され得る。即ち、前記上部ハウジング２００は、広い面が上方と下方に向けるように横たえられてセルアセンブリー１００の上部に位置し得る。この際、セルアセンブリー１００において、各二次電池１１０は、上下方向に立てられた状態で左右方向に配列され、上部ハウジング２００に対して直交するように起立し得る。

前記センシングブロック３００は、セルアセンブリー１００の前方及び後方の少なくとも一方に位置し得る。セルアセンブリー１００において二次電池１１０の電極リードは、セルアセンブリー１００の前端及び／または後端から前方及び／または後方に向けて突出するように構成され得ることから、このような電極リードと結合するために、前記センシングブロック３００は、セルアセンブリー１００の前方及び／または後方に配置され得る。

前記センシングブロック３００は、バスバー３１０を備え得る。このようなバスバー３１０は、セルアセンブリー１００に備えられた二次電池１１０の電極リードと直接接触し得る。そして、前記バスバー３１０は、このような電極リードとの接触によって、二次電池１１０の電圧をセンシングするセンシング用バスバーであり得る。このように、前記バスバー３１０は、電極リードと電気的に接続するために、電気伝導性材質、例えば、銅やアルミニウムなどの金属材質から構成され得る。さらに、前記バスバー３１０は、電極リードとの接触状態を安定的に維持するために、電極リードと溶接などの方式で結合し固定され得る。

特に、本発明によるバッテリーモジュールにおいて、前記センシングブロック３００は、上部ハウジング２００とスライド結合できる。即ち、前記センシングブロック３００は、上部ハウジング２００と結合するのみならず、上部ハウジング２００と結合した状態でスライド移動するように構成できる。このようなスライド構成については、図３を参照してより具体的に説明する。

図３は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールにおいて、センシングブロック３００がスライドされる構成を概略的に示す斜視図である。

図３を参照すれば、センシング用バスバー３１０が備えられたセンシングブロック３００がセルアセンブリー１００の前方及び後方に位置し、センシングブロック３００の上端が上部ハウジング２００と結合し得る。この際、センシングブロック３００は、上端が上部ハウジング２００と結合した状態で、矢印Ａ２及びＡ２’で示したように、スライド方式で移動可能に構成され得る。

本発明のこのような構成によれば、バッテリーモジュールの組立性が向上する。即ち、セルアセンブリー１００、上部ハウジング２００及びセンシングブロック３００を相互結合してバッテリーモジュールを組み立てるとき、センシングブロック３００は、図２に示したように、上部ハウジング２００に予め結合した状態で上部ハウジング２００の下部方向（図面におけるＡ１矢印方向）への移動によってセルアセンブリー１００の前方及び／または後方に位置できる。したがって、セルアセンブリー１００の上部に上部ハウジング２００が装着されると共に、センシングブロック３００がセルアセンブリー１００の前方及び／または後方に位置する工程も共に行われる。

ここで、上部ハウジング２００がセルアセンブリー１００の上部に装着されるとき、センシングブロック３００は、セルアセンブリー１００の電極リードと多少離隔した状態でセルアセンブリー１００の前方及び／または後方に配置され得る。これによって、セルアセンブリー１００の上部に上部ハウジング２００が装着される過程及びセルアセンブリー１００の前方及び後方へセンシングブロック３００が移動する過程において、センシングブロック３００とセルアセンブリー１００、特に、センシングブロック３００と電極リードとの間における干渉を防止することができる。

それ故、この場合、上部ハウジング２００とセルアセンブリー１００との組立て工程、及びセンシングブロック３００とセルアセンブリー１００との組立工程が、円滑に行われる。

特に、前記セルアセンブリー１００は、電極リードがセルアセンブリー１００の前方及び後方の両方へ突出するように構成され得る。

即ち、二次電池１１０は、電極リードの突出形態に応じて両方向二次電池と片方向二次電池に分けられ得る。ここで、両方向二次電池とは、正極リードと負極リードとがパウチ型二次電池において相異なる方向、例えば、相互逆方向へ突出するように構成される形態の二次電池をいう。一方、片方向二次電池とは、正極リードと負極リードとがパウチ型二次電池において、相互同じ方向へ突出するように構成される。本発明によるバッテリーモジュールにおいて、セルアセンブリー１００に備えられる複数の二次電池は、図１～図３に示したように、両方向二次電池であり得る。

セルアセンブリー１００が両方向二次電池として構成される場合、センシングブロック３００とセルアセンブリー１００の電極リードとの組立工程がより容易になり、センシングブロック３００の構造がより簡素化する。即ち、両方向二次電池は、二次電池の一側に一つの電極リードのみが位置するため、電極リードそのものの大きさを大きくすることができる。したがって、電極リード間の連結が容易になることは勿論、電極リードとセンシング用バスバー３１０との連結も容易になる。また、両方向二次電池の場合、相異なる極性の電極リードは、相異なる方向、特に、相互逆方向に位置するため、連結してはならない電極リードやバスバー３１０による干渉を相互排除することができる。

このように、セルアセンブリー１００が両方向二次電池として構成された場合、前記センシングブロック３００は、図１～図３に示したように、二つの単位ブロックを備え得る。以下では、セルアセンブリー１００の前方に位置する単位ブロックを「前方ブロック３０１」とし、セルアセンブリー１００の後方に位置する単位ブロックを「後方ブロック３０２」とする。

前記前方ブロック３０１及び前記後方ブロック３０２は各々、上部ハウジング２００と結合し、特に、スライド移動可能に構成され得る。

例えば、図３の構成において、前記前方ブロック３０１は、セルアセンブリー１００の前方に位置し、上端が上部ハウジング２００の前端に結合し、矢印Ａ２方向へスライド可能に構成され得る。これによって、前記前方ブロック３０１は、スライド移動によってセルアセンブリー１００の前端側に位置した電極リードと近接または離隔するように構成され得る。即ち、前記前方ブロック３０１が内方へスライド移動する場合、前方ブロック３０１は、セルアセンブリー１００の前端側と近接し得る。これに対し、前記前方ブロック３０１が外方へスライド移動する場合、前方ブロック３０１は、セルアセンブリー１００の前端側と離隔し得る。一方、本明細書で特に説明しない限り、内方はバッテリーモジュールの中心に向ける方向を意味し、外方はその逆方向を意味する。

また、図３の構成において、前記後方ブロック３０２は、セルアセンブリー１００の後方に位置し、上端が上部ハウジング２００の後端に結合し、矢印Ａ２’方向へスライド可能に構成され得る。これによって、前記後方ブロック３０２は、スライド移動によって、セルアセンブリー１００の後端側に位置した電極リードと近接または離隔するように構成され得る。

本発明のこのような構成によれば、両方向二次電池として構成されたバッテリーモジュールに対してセンシングブロック３００の組立性がより改善する。即ち、前端及び後端の両端に電極リードが位置する両方向二次電池を用いてバッテリーモジュールを構成するとき、先ず図２に示したように、前方ブロック３０１と後方ブロック３０２とが相互離隔した状態で上部ハウジング２００と共に下方へ移動することで、このような移動過程で前方ブロック３０１と後方ブロック３０２とがセルアセンブリー１００の前端及び後端に干渉されることを防止することができる。それから、上部ハウジング２００がセルアセンブリー１００の上部における正位置に適切に配置されれば、セルアセンブリー１００の前方及び後方に位置した前方ブロック３０１と後方ブロック３０２とが相互近接するように内方へ移動し得る。したがって、前方ブロック３０１と後方ブロック３０２とは、セルアセンブリー１００の前端及び後端に近く移動し、図１に示したように、セルアセンブリー１００の電極リードと結合できる。

さらに、本発明のこのような構成によれば、バッテリーモジュールの組立ての自動化をより容易に具現することができる。特に、従来のバッテリーモジュールの場合、センシングブロック３００とセルアセンブリー１００との接近及び組立工程の自動化が行われにくいという問題がある。しかし、本発明の場合、例えば、図２及び図３に示したように、上部ハウジング２００を下方へ移動させた後、センシングブロック３００をセルアセンブリー１００の方向へ水平移動させることで、センシングブロック３００のセンシング用バスバー３１０とセルアセンブリー１００の電極リードとの組立てが行われ得る。この際、上部ハウジング２００はｚ軸方向へ移動し、センシングブロック３００はｘ軸方向へ移動することで、上部ハウジング２００及びセンシングブロック３００は、セルアセンブリー１００と結合でき、このようなｚ軸方向への移動及びｘ軸方向への移動は、自動化工程の具現が容易である。

また、本発明によるバッテリーモジュールの場合、センシングブロック３００とセルアセンブリー１００との分離を容易に行うことができる。例えば、バッテリーモジュールが組み立てられた状態で、センシングブロック３００とセルアセンブリー１００とを分離するためには、前方ブロック３０１と後方ブロック３０２とが相互離隔するように外方へ移動させた後、上部ハウジング２００及びセンシングブロック３００を上方へ持ち上げれば良い。したがって、バッテリーモジュールの使用後、一部構成要素の入れ替えや修理が必要な状況でバッテリーモジュールの分離を容易に行うことができる。

望ましくは、本発明によるバッテリーモジュールにおいて、前記センシングブロック３００は、セルアセンブリー１００の前後方向に沿ってスライド可能に構成できる。即ち、センシングブロック３００は、セルアセンブリー１００の前方及び／または後方に配置でき、センシングブロック３００のスライド移動方向は、セルアセンブリー１００の前後方向（図面における±ｘ軸方向）へ移動するように構成することができる。

例えば、図２における前方ブロック３０１は、セルアセンブリー１００に向ける内方（図面における＋ｘ軸方向）へ移動することでセルアセンブリー１００の前端側の電極リードと近接し、セルアセンブリー１００から離隔する外方（－ｘ軸方向）へ移動することでセルアセンブリー１００の前端側の電極リードと離隔するように構成され得る。また、図２において、後方ブロック３０２は、内方（－ｘ軸方向）へ移動することでセルアセンブリー１００の後端側の電極リードと近接するか、外方（＋ｘ軸方向）へ移動することでセルアセンブリー１００の後端側の電極リードと離隔するように構成され得る。

また、望ましくは、前記センシングブロック３００は、バスバー装着部及びスライド部３３０をさらに備え得る。これについては、図４をさらに参照して説明する。

図４は、図１～図３のバッテリーモジュール構成において、セルアセンブリー１００を除き、センシングブロック３００及び上部ハウジング２００の構成のみを示した斜視図である。

図４を参照すれば、前記センシングブロック３００は、バスバー装着部３２０及びスライド部３３０を備える形態で構成され得る。

ここで、バスバー装着部３２０は、セルアセンブリー１００の前方及び後方の少なくとも一方に位置し、バスバー３１０が装着されるように構成され得る。特に、バスバー装着部３２０は、ほぼ上下方向（図面におけるｚ方向）へ立てられたプレートの形態で構成され得る。これによって、前記バスバー装着部３２０は、前面及び後面を有するように構成される。但し、バスバー装着部３２０は、前面及び後面を必ずしも平たく構成しなくてもよく、凹凸のような多様な形態として構成され得る。例えば、前記バスバー装着部３２０は、バスバー３１０の装着位置をガイドする一方、バスバー３１０との固定性を向上させるために、凹部または凸部によるバスバー装着溝が形成され得る。

前記バスバー装着部３２０は、図面におけるｙ－ｚ平面と略平行な前面または後面を有するように形成され、セルアセンブリー１００の前端及び／または後端を覆うように構成され得る。そして、前記バスバー装着部３２０は、センシングブロック３００のスライド移動によって、セルアセンブリー１００と離隔または近接する部分であり得る。

前記バスバー装着部３２０は、バスバー３１０及び電極リードとの電気的絶縁性の確保のために、電気絶縁性材質から構成され得る。例えば、前記バスバー装着部３２０は、プラスチックのようなポリマー材質から構成され得る。

前記スライド部３３０は、バスバー装着部３２０の上部に位置し、上部ハウジング２００の方向へ突出するように形成され得る。例えば、図４に示したように、スライド部３３０は、バスバー装着部３２０の上端で上部ハウジング２００に向けて突出するように形成され得る。

そして、前記スライド部３３０は、上部ハウジング２００とスライド結合し得る。即ち、スライド部３３０は、少なくとも一部が上部ハウジング２００に結合した状態でスライド移動可能に構成され得る。

このように、スライド部３３０は、センシングブロック３００において上部ハウジング２００とスライド結合した部分であり、バスバー装着部３２０は、センシングブロック３００においてセルアセンブリー１００の前方及び／または後方に位置し、スライド部３３０のスライド移動によってセルアセンブリー１００と近接または離隔する部分であり得る。

前記スライド部３３０は、一方向へ長く延びた棒の形態として形成され得る。例えば、前記スライド部３３０は、図４において、前後方向（ｘ軸方向）へ長く延びて形成された棒形態として形成され、一端がバスバー装着部３２０の上端に連結し固定され、他端が上部ハウジング２００の内部に挿入されてスライド可能に構成され得る。このように、スライド部３３０を棒形態で構成すれば、スライド部３３０の体積及び重さを減らしながらも、センシングブロック３００と上部ハウジング２００とのスライド結合構成を容易に具現することができる。

ここで、スライド部３３０がスライドされ、上部ハウジング２００の内部への挿入程度が変化するにつれ、バスバー装着部３２０は、セルアセンブリー１００から離隔または近接する。即ち、スライド部３３０がスライドされ、上部ハウジング２００の内部へ深く挿入されるほど、スライド部３３０に接続したバスバー装着部３２０は、セルアセンブリー１００と近接する。一方、スライド部３３０がスライドされ、上部ハウジング２００の内部から外部へ引き出されるほど、スライド部３３０に接続したバスバー装着部３２０は、セルアセンブリー１００と離隔する。

前記スライド部３３０は、一つの単位ブロックにおいて一つ以上が備えられ得る。特に、前記スライド部３３０は、一つの単位ブロックにおいて複数個が備えられ得る。例えば、センシングブロック３００に前方ブロック３０１及び後方ブロック３０２が備えられた実施例において、前方ブロック３０１及び後方ブロック３０２は、図４に示したように、各々三つのスライド部３３０を備え得る。

このように、複数のスライド部３３０が備えられれば、センシングブロック３００と上部ハウジング２００との結合性が安定的に確保される一方、センシングブロック３００のスライド移動がより円滑に行われる。特に、棒形態で構成されたスライド部３３０は、左右方向へ相互所定の距離に離隔するように構成され得る。例えば、スライド部３３０が前方ブロック３０１に三つ備えられるとき、各々のスライド部３３０は、図４に示したように、バスバー装着部３２０において、左側上端、右側上端及び中央上端に位置するように構成され得る。この場合、スライド部３３０によるスライド動作がセンシングブロック３００の左側から右側にまで全体的に円滑に行われる。

前記スライド部３３０は、バスバー装着部３２０と同様に電気絶縁性材質から構成され得る。例えば、前記スライド部３３０は、プラスチックのようなポリマー材質から構成され得る。特に、前記スライド部３３０は、バスバー装着部３２０と一体化して構成され得る。即ち、前記スライド部３３０は、バスバー装着部３２０とは別に製造された後、相互組み立てられた形態ではなく、製造当初から一体化して構成され得る。例えば、前記スライド部３３０と前記バスバー装着部３２０とは、射出成形によって一体化して製造され得る。

より望ましくは、前記上部ハウジング２００は、ガイド部を備え得る。これについては、図５及び図６を参照して、より具体的に説明する。

図５及び図６は、センシングブロック３００のスライド部３３０が上部ハウジング２００のガイド部に沿って移動する構成を概略的に示す図である。特に、図５は、図４の線Ｂ１－Ｂ１’による断面構成の一例である。

図５及び図６を参照すれば、前記上部ハウジング２００には、ガイド部Ｇが形成され得る。このようなガイド部Ｇは、スライド部３３０が挿入されて移動できる通路であって、挿入されたスライド部３３０が、セルアセンブリー１００の前後方向（図面におけるｘ軸方向）、即ち、バッテリーモジュールの前後方向に沿って移動可能に構成され得る。

本発明のこのような構成によれば、ガイド部Ｇによってスライド部３３０の移動方向がガイドされるため、センシングブロック３００のスライドが円滑に行われ、セルアセンブリー１００とセンシングブロック３００との組立てが容易に行われ、セルアセンブリー１００とセンシングブロック３００との結合性が向上する。

特に、前記ガイド部Ｇは、スライド部３３０の個数及び位置に対応するように形成され得る。例えば、図５の構成において、前方ブロック３０１には三つのスライド部３３０が備えられているため、このようなスライド部３３０をガイドするためのガイド部も、三つが形成され得る。また、前記ガイド部Ｇは、スライド部３３０の位置に対応するように、上部ハウジング２００の左側部、右側部及び中央部に形成され得る。

ここで、前記ガイド部Ｇは、上部ハウジング２００において前後方向へ長く延びた中空形態で形成され得る。

例えば、前記ガイド部は、上部ハウジング２００の前面及び後面側に穴が形成され、このような穴が上部ハウジング２００の内部でバッテリーモジュールの前後方向（図面におけるｘ軸方向）に沿って長く延びるように形成され得る。この場合、センシングブロック３００のスライド部３３０は、上部ハウジング２００にガイド部として形成された穴（中空）に沿って挿入され、該穴に沿ってスライド移動できる。

さらに、センシングブロック３００に前方ブロック３０１及び後方ブロック３０２が含まれた場合、上部ハウジング２００にもこのような前方ブロック３０１のスライド部３３０及び後方ブロック３０２のスライド部３３０が結合するためのガイド部が各々形成され得る。この際、前方ブロック３０１のスライド部３３０をガイドするためのガイド部を前方ガイド部とし、後方ブロック３０２のスライド部３３０をガイドするためのガイド部を後方ガイド部とする。この場合、前方ガイド部は、前端が開放された中空として上部ハウジング２００の前端で後方（図面における＋ｘ軸方向）に向けて長く形成され得る。そして、後方ガイド部は、後端が開放された中空として上部ハウジング２００の後端で前方（図面における－ｘ軸方向）に向けて長く形成され得る。

本発明のこのような構成によれば、スライド部３３０が上部ハウジング２００の外部に露出することを最小化することができる。さらに、この場合、スライド部３３０がセルアセンブリー１００の上部に露出することを防止または減少させることができる。したがって、スライド部３３０のスライド駆動時、スライド部３３０がセルアセンブリー１００の上部に干渉されないようにすることで、スライド部３３０のスライド動作が円滑に行われるようにする一方、このようなスライド動作によるセルアセンブリー１００やスライド部３３０の破損を防止することができる。また、スライド部３３０が上部ハウジング２００の中空に沿って移動するため、スライド部３３０のスライド動作がより円滑にガイドされる。また、この場合、センシングブロック３００と上部ハウジング２００との結合力がより強化する。

また、本発明によるバッテリーモジュールは、センシングケーブルをさらに含み得る。これについては、図７を参照してより具体的に説明する。

図７は、本発明の一実施例によるバッテリーモジュールの一部構成を概略的に示す下部斜視図である。例えば、図７は、図４におけるＣ１部分を下面視によって示した図である。そして、図８は、図７の線Ｂ２－Ｂ２’による断面図である。

前記センシングケーブル４００は、電流または電気的信号を伝達できる電線であって、特に、バスバーからセンシングされた情報を伝達する経路を提供する。このために、前記センシングケーブル４００の一端はバスバー３１０と電気的に接続し得る。そして、前記センシングケーブル４００の他端は、他の構成要素と接続するための構成、例えば、センシングブロック３００に備えられたコネクター端子などに接続し得る。この場合、センシングブロック３００に備えられたコネクター端子は、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）のようなバッテリーモジュールの外部の他の構成要素と接続部材を介して接続し得る。そうなれば、バスバーによってセンシングされた各二次電池１１０の電圧情報などは、センシングケーブル４００、コネクター端子及び接続部材などを経て外部構成要素に伝達され得る。

前記センシングケーブル４００は、一方向へ長く延びるように形成され得る。特に、本発明において、このようなセンシングケーブル４００は、セルアセンブリー１００の前後方向、即ち、バッテリーモジュールの前後方向へ長く延びて形成され得る。さらに、前方ブロック３０１及び後方ブロック３０２を備えるセンシングブロック３００においても、コネクター端子は、いずれか一つの単位ブロック、例えば、前方ブロック３０１のみに備えられ得る。この場合、後方ブロック３０２に備えられたバスバーに接続したセンシングケーブル４００の場合、セルアセンブリー１００の後端からセルアセンブリー１００の前端まで長く延びて形成され得る。

図７及び図８に示したように、前記センシングケーブル４００は、少なくとも一部がスライド部３３０の下部に位置するように構成され得る。特に、スライド部３３０が上部ハウジング２００の中空Ｈ１に沿って長手方向へスライドされるとき、中空Ｈ１に挿入されていない部分がスライド部３３０の下部に位置し得る。本発明のこのような構成によれば、センシングケーブル４００の露出を最小化してセンシングケーブル４００を保護し、バッテリーモジュールの構造を簡素化することができる。

前記センシングケーブル４００は、少なくとも一部が前記スライド部３３０に挿入され得る。

例えば、図８に示したように、センシングケーブル４００の下部には、Ｄ１で示されたように、上部方向へ凹んだ形態の溝が形成され得る。この場合、センシングケーブル４００は、このようなスライド部３３０の溝Ｄ１に挿入された形態で構成され得る。

本発明のこのような構成によれば、スライド部３３０のスライド駆動時、センシングケーブル４００がスライド部３３０と上部ハウジング２００との間に挟まれてしまうなどの問題を防止することができる。したがって、スライド部３３０のスライド構成が円滑に行われるようにする一方、センシングケーブル４００の損傷を防止することができる。また、本発明のこのような構成によれば、センシングケーブル４００の露出を減らすことでセンシングケーブル４００をより効果的に保護し、セルアセンブリー１００のような他の構成要素との干渉を減らすことができる。

一方、図７及び図８の実施例においては、センシングケーブル４００がスライド部３３０の溝Ｄ１に挿入される形態を中心で図示したが、センシングケーブル４００は、スライド部３３０の穴に挿入されるか、スライド部３３０の内部に埋め立てられた形態で構成され得る。例えば、スライド部３３０の内部に、前後方向（図面におけるｘ軸方向）に沿って穴が形成され、このような穴にセンシングケーブル４００が挿入され、センシングケーブル４００の露出を最小化することができる。または、前記センシングケーブル４００の少なくとも一部が埋め立てられた状態でスライド部３３０が射出成形される形態で、センシングケーブル４００は、スライド部３３０と結合し固定されるように形成され得る。

前記センシングケーブル４００は、上部ハウジング２００の内部に挿入されるか、上部ハウジング２００の上部または下部に位置し得る。

また、前記センシングケーブル４００は、セルアセンブリー１００の前後方向に沿って長さの変化が可能に構成され得る。これについては、図９の構成を参照してより具体的に説明する。

図９及び図１０は、本発明の他の実施例によるバッテリーモジュールの一部構成を概略的に示す斜視図である。図９及び図１０においても、説明の便宜のために、セルアセンブリー１００は、図示を省略する。また、前述の実施例と同一または類似な説明が適用可能な部分については、詳細な説明を省略し、相違点がある部分を主に説明する。そして、以下の他の実施例の場合においても、これと同様に、前述の実施例と相違した部分を中心にして説明する。

図９及び図１０を参照すれば、バッテリーモジュールにセンシングケーブル４００が含まれ、このようなセンシングケーブル４００は、図面においてＥ１で示された部分のように、可変部を備え得る。前記可変部Ｅ１は、センシングケーブル４００のうち前後方向（図面におけるｘ軸方向）へ長さが変更可能な部分である。特に、本発明によるセンシングブロック３００は、上部ハウジング２００とスライド結合でき、前記可変部Ｅ１は、このようなセンシングブロック３００のスライド駆動によって、センシングケーブル４００においてスライド方向への長さが変化する部分である。

特に、前記可変部Ｅ１は、図９及び図１０に示したように、コイルのような形態で構成され得る。さらに、前記可変部Ｅ１は、スライド部３３０の外面に沿ってスライド部３３０を巻き取る形態で構成され得る。この際、センシングブロック３００が外方へ移動してセルアセンブリー１００から離隔した場合、センシングケーブル４００の可変部Ｅ１は、図９に示したように、引き伸ばされたコイル形態を示し得る。一方、センシングブロック３００が内方（図９におけるＡ３及びＡ３’方向）へ移動してセルアセンブリー１００に近接する場合、センシングケーブル４００の可変部は、図１０に示したように、圧縮したコイル形態を示し得る。

本発明のこのような構成によれば、センシングブロック３００のスライド移動中に、センシングケーブル４００において、可変部Ｅ１を除いた残りの部分が動かない。例えば、コイル形態の可変部Ｅ１の一端は、センシングブロック３００のスライド部３３０に固定され、可変部の他端は、上部ハウジング２００に固定され得る。この場合、センシングブロック３００のスライド移動時、コイルのみが圧縮または伸張した状態に変化するだけで、センシングケーブル４００の残りの多くは移動しない。例えば、図９及び図１０の実施例において、前方ブロック３０１と後方ブロック３０２との間でセンシングケーブル４００は、上部ハウジング２００の上部に位置し得、センシングブロック３００が内方または外方へ移動しても、このように上部ハウジング２００の上部に位置する部分は動かず固定される。したがって、センシングケーブル４００の移動によるセンシングケーブル４００の損傷やセンシングブロック３００のスライド駆動の妨害を防止することができる。さらに、センシングブロック３００のスライド移動時、センシングケーブル４００が捩られるか、意図しない箇所へ突出することで電極リード１１１のような他の構成要素またはセンシングケーブル４００などが損傷することを防止することができる。

このような構成において、前記上部ハウジング２００は、内側水平方向へ凹んで形成されたコイル挿入溝が形成され得る。例えば、前記上部ハウジング２００は、前端側に、図９及び図１０においてＤ２で示したように、後端の水平方向（図面における＋ｘ軸方向）へ凹んで形成されたコイル挿入溝を具備し得る。この場合、センシングケーブル４００からコイル形態で構成された可変部Ｅ１の少なくとも一部が、このようなコイル挿入溝Ｄ２に収納され得る。特に、コイル形態の可変部Ｅ１が圧縮した状態の場合、このような圧縮した可変部Ｅ１、即ち、圧縮したコイルは、図１０に示したように、上部ハウジング２００のコイル挿入溝Ｄ２に収納され得る。

本発明のこのような構成によれば、コイル形態で構成された可変部Ｅ１が上部ハウジング２００に収納される空間を提供すると共に、センシングブロック３００の移動による可変部Ｅ１の長さの変化を容易にすることができる。また、本発明のこのような構成によれば、センシングブロック３００のバスバー装着部３２０がセルアセンブリー１００側へ最大限密着して接触するようにすることで、バッテリーモジュールの体積増加を防止し、バスバーと電極リード１１１との結合をより容易にすることができる。また、この場合、バスバー装着部３２０と上部ハウジング２００との間に隙間が形成されることを防止することで、バッテリーモジュールの上部側でこのような隙間から物理的または化学的な外部要因が流入することを防止することができる。

一方、前記センシングケーブル４００の長さ可変構成は、上述のコイル形態以外にも他の多様な形態として具現することができる。

図１１及び図１２は、本発明のまた他の実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示す下部斜視図である。例えば、図１１及び図１２は、図７の構成の他の実施例である。

先ず、図１１を参照すれば、前記センシングケーブル４００の可変部は、図面において、Ｆ１及びＦ２で示された部分のように、両端が固定され得る。特に、Ｆ１はセンシングブロック３００に固定された部分であり、Ｆ２は上部ハウジング２００に固定された部分であり得る。そして、センシングケーブル４００は、このようなＦ１とＦ２との間の部分、即ち、Ｅ２で示された部分が可変部であり、ｘ軸方向へ長さが変化可能である。特に、本実施例において、このような可変部Ｅ２は、図示したように、左右水平方向（図面におけるｙ軸方向）へ波形態に折り曲げられるように構成され得る。例えば、バスバー装着部３２０が、図１１において矢印Ａ４で示されたように、上部ハウジング２００側へ移動すれば、可変部Ｅ２の屈曲程度はよりひどくなりながら、図１２に示したように、可変部Ｅ２は、折り曲げ程度がさらにひどくなったジグザグ状になり得る。

本発明のこのような構成によれば、センシングブロック３００のスライド移動にも関わらず、センシングケーブル４００から可変部Ｅ２を除いた残りの部分は、移動しない。特に、センシングケーブル４００は、図示したように、可変部の他端で上部ハウジング２００の下部に位置し得るが、前記実施構成によれば、センシングブロック３００が矢印Ａ４で示されたようにスライド移動する場合にも、センシングケーブル４００は、上部ハウジング２００の下部に位置する部分が動かず固定可能である。したがって、センシングブロック３００のスライド移動時、センシングケーブル４００の挟まり問題や損傷問題、他の構成要素への接近問題などを予防することができる。さらに、このような構成によれば、センシングケーブル４００の可変部Ｅ２がスライド部３３０を基準でいずれか一側、例えば、スライド部３３０の下部のみに備えられ得る。したがって、センシングケーブル４００の所定方向、例えば、上部方向の露出を減少させ、センシングケーブル４００の可変部Ｅ２によってバッテリーモジュールの体積が増大するか、構造が複雑になることを防止することができる。

一方、図示されていないが、このような図１１及び図１２の構成においても、図９及び図１０においてＤ２で示されたような形態の溝が形成され得る。この場合、波またはジグザグ状に圧縮した形態のセンシングケーブル４００が、このような溝に挿入され得る。それ故、前述の実施例と同様に、バスバー装着部３２０と上部ハウジング２００とをさらに密着させ、その間の隙間を無くすなどの効果を奏する。

本発明によるバッテリーモジュールにおいて、前記センシングブロック３００には、バスバーが外側に装着され得る。例えば、図４に示したように、前方ブロック３０１に備えられたバスバーは、バスバー装着部３２０の前方に位置し得る。

この場合、前記センシングブロック３００には、電極リード１１１が貫通する貫通孔が形成され得る。即ち、前記図４の構成において、前記バスバー装着部３２０には、Ｈ３で示されたように、貫通孔が形成され得る。そして、このような貫通孔Ｈ３を通じて、内側に位置したセルアセンブリー１００の電極リード１１１がバスバー装着部３２０を貫通して外側（前面側）に位置したバスバーに接触できる。

特に、前記貫通孔Ｈ３は、電極リード１１１が立てられた形態で貫通するように構成され得る。即ち、図５に示したように、セルアセンブリー１００の電極リード１１１は、上下方向へ立てられたプレート形態で構成され、センシングブロック３００の貫通孔Ｈ３を貫通し得る。したがって、センシングブロック３００の貫通孔Ｈ３は、上下方向（図面におけるｚ軸方向）へ長く、左右方向（図面におけるｙ軸方向）へは短いスリット形態で構成され得る。但し、セルアセンブリー１００の電極リード１１１は、立てられた形態でセンシングブロック３００の貫通孔を通過するが、貫通孔を通過した状態では、両面が前方及び後方に向けているバスバーと接触するように、図６に示したように折り曲げられ得る。即ち、電極リード１１１は、両表面が左右方向に向けるように立てられた状態でセンシングブロック３００を通過し、両表面が前後方向に向けるように立てられた状態でバスバーと接触し得る。

本発明のこのような構成によれば、センシングブロック３００とセルアセンブリー１００とをより密着させることで、バッテリーモジュールの体積を減らすことができる。また、本発明の構成によれば、セルアセンブリー１００とセンシングブロック３００との結合性をさらに向上させることができる。また、貫通孔の大きさを減らし、セルアセンブリー１００が貫通孔によって外部に露出することを最小化することができる。

特に、本発明の一面によれば、センシングブロック３００のスライド移動時、電極リード１１１の両表面が左右方向に向けるように立てられた状態でセンシングブロック３００を貫通し、センシングブロック３００を貫いた状態では、折曲げ構成によって電極リード１１１がバスバーと接触できる。これによって、バッテリーモジュールの組立工程が容易に行われ、延いては、バッテリーモジュールの組立ての自動化に有利となる。

図１３は、本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示す斜視図である。

図１３を参照すれば、前記バッテリーモジュールは、冷却プレート５００をさらに含み得る。前記冷却プレート５００は、板状で構成され、金属のような熱伝導性物質から構成され得る。また、前記冷却プレート５００は、セルアセンブリー１００の下部に配置され、前記セルアセンブリー１００の熱を吸収すできる。この場合、バッテリーモジュールは、冷却プレート５００に接触する部分、例えば、冷却プレート５００の下部には、冷却水や空気のような冷却用流体が流れるように冷却流路が形成され得る。

このような構成において、前記センシングブロック３００は、冷却プレート５００と結合可能に構成され得る。特に、センシングブロック３００は、スライド移動によって冷却プレート５００に対しても結合可能に構成され得る。これについては、図１４～図１６を参照してより具体的に説明する。

図１４は、図１３のバッテリーモジュールの下面視による下部斜視図であり、図１５は、図１４の構成において、センシングブロック３００が移動してセンシングブロック３００と冷却プレート５００とが結合した構成を示した下部斜視図である。但し、図１４及び図１５では、説明の便宜のために、セルアセンブリー１００は、図示しない。また、図１６は、図１５のＣ２部分を拡大して示した図である。

先ず、図１４を参照すれば、前記センシングブロック３００は、冷却プレート５００に向けて突出した補助結合部３４０を下部にさらに備え得る。特に、前方ブロック３０１に備えられた補助結合部３４０は、バスバー装着部３２０の下部で後方（図面における＋ｘ軸方向）側へ、冷却プレート５００の平面と平行な方向へ突出するように構成され得る。また、後方ブロック３０２に備えられた補助結合部３４０は、バスバー装着部３２０の下部で前方（図面における－ｘ軸方向）に向けて水平方向に突出するように構成され得る。この際、前方ブロック３０１と後方ブロック３０２とが相互最大に離隔した場合、前方ブロック３０１と後方ブロック３０２との距離は勿論、前方ブロック３０１の補助結合部３４０と後方ブロック３０２の補助結合部３４０との距離は、セルアセンブリー１００の前後方向（図面におけるｘ軸方向）の長さ及び冷却プレート５００の前後方向の長さよりも長く構成され得る。したがって、センシングブロック３００に補助結合部３４０が形成された場合にも、センシングブロック３００の間の空間へセルアセンブリー１００及び冷却プレート５００が挿入されるように構成できる。一方、前記補助結合部３４０は、図示したように、バッテリーモジュールの前後方向へ長く延びた棒形態に形成され得る。

このような構成において、前記冷却プレート５００は、このようなセンシングブロック３００の補助結合部３４０が挿入されるように補助挿入部５１０を備え得る。例えば、前記冷却プレート５００は、図示したように、補助結合部３４０が挿入可能であり、挿入された補助結合部３４０がバッテリーモジュールの前後方向（図面におけるｘ軸方向）へ移動可能に構成された補助挿入部５１０を下部に備え得る。

そして、セルアセンブリー１００と冷却プレート５００とがバッテリーモジュールとして組み立てられるために正位置に位置すれば、前方ブロック３０１及び後方ブロック３０２が、矢印Ａ５及びＡ５’の方向へ相互近接するように移動し、センシングブロック３００の補助結合部３４０と冷却プレート５００の補助挿入部５１０とは、図１５及び図１６に示したように、相互挿入締結され得る。

図１５及び図１６を参照すれば、冷却プレート５００の下面に、二つの突出部Ｐ１、Ｐ２が備えられ、相互左右方向（図面におけるｙ軸方向）へ所定の距離に離隔するように配置され得る。この際、二つの突出部Ｐ１、Ｐ２の間の左右方向の離隔距離は、補助結合部３４０が挿入可能な程度で構成され得る。そして、このような二つの突出部Ｐ１、Ｐ２は、下方（図面における－ｚ軸方向）へ突出し、冷却プレート５００の下面と所定の距離に離隔した位置で、相互対向する方向へ折り曲げられるように構成され得る。冷却プレート５００の補助挿入部５１０は、このような二つの突出部Ｐ１、Ｐ２による折り曲げ構成として形成され得る。この場合、センシングブロック３００の補助結合部３４０は、補助挿入部５１０に挿入され得、挿入された状態でバッテリーモジュールの前後方向（図面におけるｘ軸方向）へスライド可能に構成され得る。即ち、 前記補助挿入部５１０は、センシングブロック３００が接近するにつれ、補助結合部３４０が挿入されて前後方向へ移動可能に構成され得る。

本発明のこのような構成によれば、バッテリーモジュール内でセンシングブロック３００の固定性がさらに向上する。即ち、センシングブロック３００は、上部のスライド部３３０及び下部の補助結合部３４０を介して上部ハウジング２００及び冷却プレート５００に結合するため、センシングブロック３００の上部及び下部の両方が固定され、バッテリーモジュールに衝撃や振動が加えられても、センシングブロック３００の結合性を安定的に確保することができる。

また、本発明のこのような構成によれば、センシングブロック３００のスライド構成がより円滑に行われる。即ち、センシングブロック３００は、スライド部３３０及び補助結合部３４０によって上部及び下部のスライド位置がガイドされるので、センシングブロック３００のスライド移動構成が正確な位置で行われる。そのため、セルアセンブリー１００とセンシングブロック３００との組立てが容易となり、特に、セルアセンブリー１００の電極リード１１１をセンシングブロック３００に貫通させることで、バスバーと接触する工程をより容易に行うことができる。

一方、前記実施例では、冷却プレート５００の下部に備えられた二つの折り曲げられた突出部Ｐ１、Ｐ２によって補助挿入部５１０が形成され、このような補助挿入部５１０に棒形態の補助結合部３４０がスライド挿入される形態の結合構成を中心に説明したが、センシングブロック３００と冷却プレート５００との結合構成は、他の多様な形態で具現することができる。例えば、補助挿入部５１０は、冷却プレート５００の下部に前後方向（図面におけるｘ軸方向）へ長く延びた穴形態で形成されるか、冷却プレート５００の内部に前後方向へ長く延びた中空形態で形成され得る。

一方、図面していないが、冷却プレート５００には、上面及び／または下面に凹凸部が形成され得る。このような凹凸部は、冷却プレート５００に接触するセルアセンブリー１００の下部形態に対応するように形成され得る。特に、上面に凹凸部が形成された場合、冷却プレート５００は、セルアセンブリー１００の各二次電池１１０の起立状態が安定的に維持されるようにし、各二次電池１１０の熱をより効果的に吸収できる。また、下面に凹凸部が形成された場合、冷却プレート５００は、下部の冷却流体へ熱をより効果的に伝達することができる。

また望ましくは、前記センシングブロック３００は、ストッパーをさらに備え得る。ここで、ストッパーは、前記センシングブロック３００のスライド移動距離を所定の距離内に制限し得る。

図１７は、本発明の一実施例によるストッパーが備えられたセンシングブロック３００を含むバッテリーモジュールの一部構成を概略的に示した上部断面図であり、図１８は、図１７のＣ３部分を拡大して示した図である。特に、図１７は、図５の実施例の他の変更例であり得る。

図１７及び図１８を参照すれば、センシングブロック３００のスライド部３３０の一側、例えば、スライド部３３０の端部に、Ｓ１で示されたようにストッパーが形成され得る。この際、ストッパーは、本体部Ｓ１１、このような本体部Ｓ１１の左側と右側に各々位置する左側翼部Ｓ１２及び右側翼部Ｓ１３を備え得る。ここで、左側翼部Ｓ１２及び右側翼部Ｓ１３は、本体部Ｓ１１と端部のみが接続し、残りの部分は本体部Ｓ１１から離隔した形態で構成され得る。特に、左側翼部Ｓ１２及び右側翼部Ｓ１３は、端部から外方（図面における－ｘ軸方向）へ進むほど距離が遠くなる形態、例えば、矢じり形態で構成され得る。

このような構成において、上部ハウジング２００には、このようなストッパーの移動を一定位置で制限するように構成され得る。例えば、図１７に示したように、上部ハウジング２００の内部にガイド部Ｇが形成された場合、このようなガイド部の一側には、図１８でＧ１で示したように、段差が形成され得る。このような段差Ｇ１は、ストッパーＳ１の翼部（左側翼部Ｓ１２及び右側翼部Ｓ１３）がかかることで、スライド部３３０がこれ以上に外方（図面における－ｘ軸方向）へ移動しないようにすることができる。したがって、このような構成によれば、バッテリーモジュールの組立て過程や修理過程、または使用過程中に、センシングブロック３００が上部ハウジング２００と分離されることを防止することができる。これによって、バッテリーモジュールの組立性及び結合性などがより向上する。

一方、前記スライド部３３０は、端部がガイド部Ｇの端部に接触することで、スライド部３３０がこれ以上に内方（図面における＋ｘ軸方向）へ移動しないように構成され得る。この場合、センシングブロック３００の位置を正確にガイドしてバッテリーモジュールの組立てをより容易にすることができ、センシングブロック３００が過度にセルアセンブリー１００側へ移動することによる電極リード１１１などの損傷を防止することができる。

前記ストッパーは、図１７及び図１８に示した形態以外の他の多様な形態で構成され得る。

図１９は、本発明の他の実施例によるストッパーが備えられたセンシングブロック３００と上部ハウジング２００との結合構成を下面視によって示した斜視図である。また、図２０は、図１９のＣ４部分を拡大して示した図である。

図１９及び図２０を参照すれば、センシングブロック３００のスライド部３３０の所定位置、例えば、スライド部３３０の端部には、下方へ突出して形成された形態でストッパーＳ２が備えられ得る。このようなストッパーＳ２は、スライド部３３０と初めから一体で制作されるか、スライド部３３０とは別に制作されてからスライド部３３０に付着する形態で構成され得る。また、上部ハウジング２００は、スライド部３３０が挿入されて移動する部分で下方へ開放された形態の第１開口部Ｏ１が形成され得る。この際、第１開口部Ｏ１は、スライド部３３０のスライド方向に沿って、即ち、前後方向（図面におけるｘ軸方向）に沿って長く延びた形態で形成され得る。

この場合、センシングブロック３００のストッパーＳ２は、上部ハウジング２００の第１開口部Ｏ１によって下方へ露出及び突出した形態で構成され得る。そして、スライド部３３０が上部ハウジング２００の内部から前後方向へ移動するようになれば、センシングブロック３００のストッパーＳ２は、上部ハウジング２００の第１開口部Ｏ１の長手方向に沿って移動できる。この際、センシングブロック３００のストッパーＳ２が第１開口部Ｏ１の端部に至るようになれば、センシングブロック３００は、これ以上スライド移動が不可能である。したがって、このようなストッパーＳ２及び第１開口部Ｏ１の構成によって、センシングブロック３００の外方または内方への移動が制限される。

図２１は、本発明のまた他の実施例によるストッパーが備えられたセンシングブロック３００の構成を上面視によって示した斜視図であり、図２２は、図２１の構成においてセンシングブロック３００が内方へスライド移動した構成を概略的に示した斜視図である。また、図２３は、図２２のＣ５部分の側端面の構成を拡大して示した図である。

図２１～図２３を参照すれば、上部ハウジング２００は、上方へ開放された形態の第２開口部Ｏ２及び／または第３開口部Ｏ３を各々一つ以上具備し得る。ここで、第２開口部及び第３開口部は、前後方向（図面におけるｘ軸方向）、即ち、スライド部３３０のスライド方向に沿って所定の距離に離隔した形態で構成され得る。そして、このような第２開口部Ｏ２及び第３開口部Ｏ３は、上部ハウジング２００でスライド部３３０が移動する移動経路、例えば、上部ハウジング２００の中空（ガイド部Ｇ）に形成され得る。即ち、一つのスライド部３３０が移動する一つのスライド経路上に、第２開口部Ｏ２と第３開口部Ｏ３とが共に形成され得る。

このような構成において、前記センシングブロック３００は、スライド部３３０の一部、例えば、図２３に示したように、スライド部３３０の内側端部に、上部方向（図面における＋ｚ軸方向）へ突出した突起形態のストッパーＳ３を備え得る。そして、このようなスライド部３３０のストッパーＳ３は、第２開口部Ｏ２及び／または第３開口部Ｏ３を通じて外側へ露出及び突出し得る。

本発明のこのような構成によれば、スライド部３３０のストッパーＳ３が上部ハウジング２００の第２開口部Ｏ２及び／または第３開口部Ｏ３に挿入されることでスライド部３３０の移動を制限することができる。

ここで、スライド方向に沿って、第２開口部Ｏ２は、相対的に外側に位置し、第３開口部Ｏ３は、内側に位置するように構成され得る。この際、第２開口部及び第３開口部はいずれも、スライド部３３０がこれ以上外方へ移動することを防止できる。この場合、第２開口部Ｏ２は、センシングブロック３００の上部ハウジング２００からの離脱を防止することができる。

そして、第３開口部Ｏ３は、センシングブロック３００が上部ハウジング２００に密着してセルアセンブリー１００と組み立てられた状態で、センシングブロック３００とセルアセンブリー１００との組立て状態が安定的に維持されるようにすることができる。例えば、センシングブロック３００は、バッテリーモジュールの組立て過程でセルアセンブリー１００側へ移動して電極リード１１１によって貫通及び結合し得る。この際、図２３に示したように、第３開口部Ｏ３にストッパーＳ３が挿入されることでセンシングブロックは、これ以上に外方へ移動しない。したがって、バッテリーモジュールの組立てまたは使用中に、センシングブロック３００と電極リード１１１との結合状態が安定的に維持される。

前記ストッパーＳ３は、第２開口部Ｏ２及び／または第３開口部Ｏ３に挿入された状態で外方へ移動しないように構成され得る。例えば、図２３に示したように、前記ストッパーＳ３は、外側表面が上下方向（図面におけるｚ軸方向）へ平たい形態、即ち、スライド部３３０の上面に対して垂直に立てられた形態で構成され得る。そして、前記ストッパーＳ３は、内側表面がスライド部３３０の上面に対して鋭角をなしながら傾いた斜面形態、即ち、内方へ進むほど高さが次第に低くなる形態で構成され得る。本発明のこのような構成によれば、ストッパーＳ３が第２開口部Ｏ２や第３開口部Ｏ３に挿入された状態で、外側表面によってスライド部３３０の外方への移動が制限される。一方、ストッパーＳ３は、内側表面が傾いて形成されているため、第２開口部Ｏ２や第３開口部Ｏ３に挿入された状態でも内方へ移動できる。但し、このような構成において、スライド部３３０は、図２３に示したように、端部が中空（ガイド部Ｇ）の端部に到達することで、内方への移動が制限される。

一方、前記構成において、センシングブロック３００のストッパーＳ３は、第２開口部Ｏ２または第３開口部Ｏ３を通じて、上部ハウジング２００の外部、例えば、上部ハウジング２００の上部に露出するため、必要な場合、使用者はこのような開口部を通じてセンシングブロック３００を外方へ移動させることができる。例えば、ストッパーＳ３が第３開口部Ｏ３に挿入された状態で、センシングブロック３００を外方へ移動させようとする場合、使用者は、第３開口部Ｏ３に露出したストッパーＳ３を下方へ押すことで、ストッパーＳ３を第３開口部Ｏ３から抜け出すことができる。したがって、バッテリーモジュールが組み立てられた後にも、一部の部品を交替または修理するためにセンシングブロック３００をセルアセンブリー１００から分離する作業を容易に行うことができる。

また、図１４～図１６の実施例のように、センシングブロック３００に補助結合部３４０が備えられた場合、センシングブロック３００のスライド距離を制限するストッパーは、このような補助結合部３４０に設けることもできる。

図２４及び図２５は、本発明のさらに他の実施例によるバッテリーモジュールの構成を概略的に示す斜視図である。特に、図２５は、図２４のバッテリーモジュールの構成でセンシングブロックが外側へ移動した形態の図である。

図２４及び図２５に示したように、前記センシングケーブル４００は、ワイヤの形態ではなくフレキシブル印刷回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）の形態として構成され得る。

特に、前記センシングケーブル４００は、図２４においてＪで示された部分のように、少なくとも一部から長手方向へ折り畳まれた折畳み部を備え得る。そして、センシングケーブルのこのような折畳み部Ｊは、センシングケーブル４００の前後方向の長さを変化させる可変部として機能できる。

本発明のこのような構成によれば、センシングブロック３００がセルアセンブリー１００と離隔する方向、即ち、外方へ移動するようになれば、図２５に示したように、センシングケーブル４００の折畳み部が徐々に広がりながら、センシングケーブル４００の前後方向の長さは長くなり得る。そして、センシングブロック３００がセルアセンブリー１００と近接する内方へ移動するようになれば、図２４に示したように、センシングケーブル４００の折畳み部Ｊが再度折り畳まれながら、センシングケーブル４００の前後方向の長さは短くなる。

本発明によるバッテリーパックは、本発明によるバッテリーモジュールを一つ以上含み得る。特に、前記バッテリーパックは、このようなバッテリーモジュールに加え、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、リレー、ヒューズなどのような電装部品をさらに含み得る。また、前記バッテリーパックは、バッテリーモジュール及び多くの電装部品などを内部空間に収納するためのパックケースなどをさらに含み得る。

本発明によるバッテリーモジュールは、自動車に適用することもできる。即ち、本発明による自動車は、本発明によるバッテリーモジュールを一つ以上含み得る。即ち、本発明による自動車は、本発明によるバッテリーパックを一つ以上含み得る。特に、本発明による自動車は、バッテリーモジュールから駆動力を得る自動車、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車であり得る。

また、本発明によるバッテリーモジュールは、電力貯蔵システム（ＥＳＳ）に適用することができる。即ち、本発明による電力貯蔵システムは、本発明によるバッテリーモジュールを一つ以上含み得る。

なお、本明細書において、上、下、左、右、前、後のような方向を示す用語が使用されたが、このような用語は相対的な位置を示し、説明の便宜のためのものであるだけで、対象となる事物の位置や観測者の位置などによって変わり得ることは、当業者にとって自明である。例えば、図１に示されたバッテリーモジュールが上下反転する場合、上部ハウジング２００は、セルアセンブリー１００の下部に配置された構成であり得る。

以上のように、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野における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。

１００ セルアセンブリー
１１０ 二次電池
１１１ 電極リード
２００ 上部ハウジング
３００ センシングブロック
３０１ 前方ブロック
３０２ 後方ブロック
３１０ バスバー
３２０ バスバー装着部
３３０ スライド部
３４０ 補助結合部
４００ センシングケーブル
５００ 冷却プレート
５１０ 補助挿入部
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ ストッパー

Claims (12)

1. 少なくとも一方向に積層された複数の二次電池を備え、前記二次電池の電極リードが前方及び後方の少なくとも一方へ突出するように構成されたセルアセンブリーと、
   前記セルアセンブリーの上部に配置された上部ハウジングと、
   前記セルアセンブリーの前方及び後方の少なくとも一方に位置するセンシングブロックであって、電気伝導性材質から構成されて前記二次電池の電極リードと接触するバスバーを備え、前記上部ハウジングとスライド結合したセンシングブロックと、
   を含むバッテリーモジュールであって、
   前記センシングブロックが、前記上部ハウジングと結合した状態で前記セルアセンブリーの前後方向に沿ってスライド可能であり、且つ、前記上部ハウジングと予め結合した状態で前記上部ハウジングの下部方向への移動によって前記セルアセンブリーの前方及び後方の少なくとも一方に配置できるように構成されていることを特徴とするバッテリーモジュール。
2. 前記セルアセンブリーは、前記電極リードが前記セルアセンブリーの前方及び後方の両方へ突出するように構成され、
   前記センシングブロックが、前記セルアセンブリーの前方に位置する前方ブロック及び前記セルアセンブリーの後方に位置する後方ブロックを備えることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
3. 前記センシングブロックが、
   前記セルアセンブリーの前方及び後方の少なくとも一方に位置し、前記バスバーが装着されるバスバー装着部と、
   前記バスバー装着部の上部に位置し、前記上部ハウジングの方向へ突出するように形成され、前記上部ハウジングとスライド結合する一つ以上のスライド部と、
   をさらに備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載のバッテリーモジュール。
4. 前記上部ハウジングにはガイド部が形成され、前記スライド部が前記ガイド部の中に挿入され、前記セルアセンブリーの前後方向に沿って移動可能であることを特徴とする、請求項３に記載のバッテリーモジュール。
5. 前記ガイド部は、前記上部ハウジングにおいて前後方向へ長く延びる中空形態として形成されたことを特徴とする、請求項４に記載のバッテリーモジュール。
6. 前記セルアセンブリーの前後方向へ長く延びるように形成され、前記バスバーと電気的に接続して前記バスバーからのセンシング情報を伝達する経路を提供するセンシングケーブルをさらに含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
7. 前記センシングケーブルは、前記セルアセンブリーの前後方向に沿って長さの変化が可能に構成されたことを特徴とする、請求項６に記載のバッテリーモジュール。
8. 前記センシングブロックには、前記バスバーが外側に装着され、前記電極リードが立てられた形態で貫通されるように構成された貫通孔が形成されたことを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
9. 前記バッテリーモジュールは、板状の熱伝導性材質から構成され、前記セルアセンブリーの下部に配置されて前記セルアセンブリーの熱を吸収する冷却プレートをさらに含み、
   前記センシングブロックは、前記冷却プレートに向けて突出するように構成された補助結合部を下部にさらに備え、
   前記冷却プレートは、前記センシングブロックが近接するにつれ、前記補助結合部が挿入され、前記セルアセンブリーの前後方向へ移動可能に構成された補助挿入部を備えることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
10. 前記センシングブロックが、当該センシングブロックのスライド移動距離を所定の距離内に制限するストッパーをさらに備えることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール。
11. 請求項１から１０のうち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。
12. 請求項１から１０のうち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。

Images