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KR102726301B1 - 복수의 원통형 전지셀을 구비한 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩, 및 자동차 - Google Patents

복수의 원통형 전지셀을 구비한 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩, 및 자동차 Download PDF

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KR102726301B1
KR102726301B1 KR1020190095074A KR20190095074A KR102726301B1 KR 102726301 B1 KR102726301 B1 KR 102726301B1 KR 1020190095074 A KR1020190095074 A KR 1020190095074A KR 20190095074 A KR20190095074 A KR 20190095074A KR 102726301 B1 KR102726301 B1 KR 102726301B1
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박진용
박진하
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Abstract

본 발명은, 에너지 밀도 및 냉각 효율을 높인 배터리 모듈을 개시한다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은, 서로 전기적으로 연결되어 수평 방향으로 배열된 복수의 원통형 전지셀; 상기 복수의 원통형 전지셀의 상부에 탑재된 상부 프레임; 및 상기 복수의 원통형 전지셀의 하부에 장착된 하부 프레임을 포함하고, 상기 상부 프레임 및 상기 하부 프레임 중 어느 하나에 형성되고 상기 복수의 원통형 전지셀이 서로 밀집하도록 수평 내측 방향으로 상기 복수의 원통형 전지셀을 탄력적으로 가압하는 가압부를 구비한다.

Description

복수의 원통형 전지셀을 구비한 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩, 및 자동차 {Battery Module Having A Plurality of Cylindrical Battery Cells, Battery Pack and Vehicle Including the Same}
본 발명은 복수의 원통형 전지셀을 구비한 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩, 및 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에너지 밀도 및 냉각 효율을 높인 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차에 관한 것이다.
이차 전지는 다양한 제품군에 적용성이 높고, 높은 에너지 밀도를 가지는 전기적 특성을 가지고 있다. 이러한 이차 전지는 휴대용 전자 기기 뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기 차량 또는 하이브리드 차량, 전력 저장 장치 등에 적용되고 있다.
이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점 뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
전기 차량 등에 적용되는 배터리 팩은 고출력을 얻기 위해 복수의 배터리 셀들을 포함하는 다수의 배터리 모듈을 연결한 구조를 가지고 있다. 그리고, 개개의 배터리 셀은 전극 조립체로서, 양극 및 음극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해액 등을 포함하여 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 반복적인 충방전이 가능하다.
하나의 예를 들면, 종래 기술의 배터리 모듈은 복수의 원통형 전지셀을 모듈 하우징 내에 수납하여 구성하였다. 이때, 일반적으로 복수의 원통형 전지셀의 사이를 소정 간격 이격되도록 배열하였다. 이에 따라, 이러한 복수의 원통형 전지셀 사이의 이격 공간(사공간)으로 인해 배터리 모듈의 에너지 밀도를 높이는데 한계 요소가 되었다. 그리고, 배터리 모듈의 에너지 용량이 높아질수록 이러한 이격 공간으로 인한 공간 활용률이 떨어지는 문제가 있었다.
더욱이, 이러한 복수의 원통형 전지셀 사이의 이격 공간은 공기가 채워져 있어, 상기 공기가 단열 효과를 발휘하여, 복수의 원통형 전지셀의 배열 중앙 부위에 열이 외부로 잘 빠져나갈 수 없게 된다. 이에 따라, 복수의 원통형 전지셀 간의 열 불균형이 발생되어, 일부 전지셀의 열화가 촉진되어 배터리 모듈의 수명이 단축되는 등의 문제가 발생될 수 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 에너지 밀도 및 냉각 효율을 높인 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 모듈은,
서로 전기적으로 연결되어 수평 방향으로 배열된 복수의 원통형 전지셀;
상기 복수의 원통형 전지셀의 상부에 탑재된 상부 프레임; 및
상기 복수의 원통형 전지셀의 하부에 장착된 하부 프레임을 포함하고,
상기 상부 프레임 및 상기 하부 프레임 중 어느 하나에 형성되고 상기 복수의 원통형 전지셀이 서로 밀집하도록 수평 내측 방향으로 상기 복수의 원통형 전지셀을 탄력적으로 가압하는 가압부를 구비한다.
더욱이, 상기 가압부는, 상기 상부 프레임 및 상기 하부 프레임 각각의 외주변에 위치하고 상기 복수의 원통형 전지셀 중 수평 방향의 최 외측에 위치한 원통형 전지셀을 가압하도록 수평 내측 방향으로 돌출된 가압 돌기를 구비할 수 있다.
그리고, 상기 상부 프레임 및 상기 하부 프레임 중 어느 하나 이상은, 상기 복수의 원통형 전지셀 각각이 배열되도록 상기 복수의 원통형 전지셀 각각의 수평 방향의 일측을 지지하고 상기 복수의 원통형 전지셀 사이에 배치되며 각각이 삼각 기둥 형상을 가진 복수의 고정 돌기를 내면에 구비될 수 있다.
나아가, 상기 복수의 고정 돌기 사이는 상기 복수의 원통형 전지셀 중 어느 하나가 인접한 다른 원통형 전지셀과 서로 접촉하도록 개방될 수 있다.
또한, 상기 복수의 원통형 전지셀 각각은 전해액 및 전극조립체를 수용하는 전지캔 및 상기 전지캔 상단에 탑재되는 탑 캡을 구비하고, 상기 상부 프레임에는 상기 복수의 원통형 전지셀의 전지캔의 상부 및 상기 탑 캡이 외부로 노출될 수 있도록 개방되고 적어도 하나 이상의 접속구가 구비될 수 있다.
더욱이, 상기 하부 프레임에는 상기 복수의 원통형 전지셀 각각의 전지캔의 하면이 외부로 노출될 수 있도록 개방된 복수의 개방구가 구비되고,
상기 하부 프레임의 개방구에는 상기 복수의 원통형 전지셀의 전지캔의 하면을 적어도 일부 덮도록 구성된 열전도성 물질이 부가될 수 있다.
그리고, 상기 상부 프레임의 고정 돌기와 상기 하부 프레임의 고정 돌기 사이에는 상기 복수의 원통형 전지셀이 서로 전기적으로 연결되도록 전기 전도성의 접착제가 구비될 수 있다.
또한, 상기 복수의 원통형 전지셀이 서로 밀착되도록 상기 복수의 원통형 전지셀의 외측면을 상기 복수의 원통형 전지셀의 내측 방향으로 가압하고 있는 열수축 필름 또는 절연 시트를 더 포함할 수 있다.
더욱이, 상기 절연 시트의 상기 복수의 원통형 전지셀과 대면하고 있는 내측면에는 상기 복수의 원통형 전지셀의 외측면을 상기 복수의 원통형 전지셀의 내측으로 가압하도록 구성된 탄성 시트가 부가될 수 있다.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상기 배터리 모듈을 적어도 하나 이상을 포함한다.
나아가, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 팩을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명의 배터리 모듈은 상부 프레임 및 하부 프레임 각각에 복수의 원통형 전지셀을 탄력적으로 가압하도록 구성된 가압부를 구비함으로써, 복수의 원통형 전지셀 간의 이격 공간을 최소화시킬 수 있어, 동일 공간에 더 많은 수의 원통형 전지셀을 수납할 수 있는 바, 배터리 모듈의 에너지 밀도를 효과적으로 높일 수 있다.
더욱이, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 본 발명은 상부 프레임 및 하부 프레임의 외주변에 복수의 원통형 전지셀 중 수평 방향의 최 외측에 위치한 원통형 전지셀을 가압하도록 수평 내측 방향으로 돌출된 가압 돌기를 구비함으로써, 상부 프레임에 의해 복수의 원통형 전지셀의 배열 상태를 고정시킬 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 원통형 전지셀이 수평 내측 방향으로 서로 밀집할 수 있도록 적절한 가압력을 발휘할 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 일 측면에 의하면, 하부 프레임의 개방구에 복수의 원통형 전지셀 각각의 전지캔의 하면을 적어도 일부 덮도록 구성된 열전도성 물질이 부가될 경우, 배터리 모듈 사용 중에 열이 생성되는 원통형 전지셀의 하면에 직접 접촉하여 열전도 방식으로 외부로 열을 전달할 수 있으므로, 배터리 모듈의 냉각 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 상부 프레임의 고정 돌기와 하부 프레임의 고정 돌기 사이에 복수의 원통형 전지셀이 서로 전기적으로 연결되도록 전기 전도성의 접착제를 부가함으로써, 서로 밀집된 복수의 원통형 전지셀이 좀더 완전하게 서로 전기적 연결될 수 있도록 보완할 수 있다.
더욱이, 접착제가 상부 프레임의 고정 돌기와 하부 프레임의 고정 돌기 사이에 형성된 소정 공간을 메우면서, 복수의 원통형 전지셀 사이에 빈공간의 공기에 의한 단열 효과로 인해 배터리 모듈의 냉각 효율을 떨어뜨리는 문제를 해결할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성들을 분리한 모습을 개략적으로 나타낸 분리 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 수직 방향으로 절단된 원통형 전지셀의 모습을 개략적으로 나타낸 수직 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성의 모습을 개략적으로 나타낸 저면도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성의 모습을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 모습을 개략적으로 나타낸 저면 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성들을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 8 및 도 9는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성인 열수축 필름을 복수의 원통형 전지셀을 감싸도록 부가시키는 모습을 개략적으로 나타낸 사시도들이다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 11은, 도 10의 B의 영역의 확대한 모습을 개략적으로 나타내는 부분 확대도이다.
도 12는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 절연 시트의 모습을 개략적으로 나타낸 부분 사시도이다.
도 13은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 구성들을 분리한 모습을 개략적으로 나타낸 분리 사시도이다. 그리고, 도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 수직 방향으로 절단된 원통형 전지셀의 모습을 개략적으로 나타낸 수직 단면도이다.
도 1, 도 2, 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈(200)은 복수의 원통형 전지셀(100), 상부 프레임(210), 및 하부 프레임(220)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 복수의 원통형 전지셀(100)은 서로 전기적으로 연결되어 수평 방향으로 배열될 수 있다. 여기서 수평 방향이란, 원통형 전지셀(100)을 지면에 놓았을 때 지면에 평행한 방향을 의미한다고 할 수 있으며, 상하 방향에 수직하는 평면상의 적어도 한 방향이라고도 할 수 있다.
또한, 상기 원통형 전지셀(100)은 젤리-롤형 전극조립체(110), 상기 전극조립체(110)의 중앙에 삽입된 센터 핀(150), 상기 전극조립체(110) 및 센터 핀(150)을 수용하는 전지캔(120), 상기 전지캔(120)의 상단 개구부에 결합하여 상기 전지캔(120)을 밀봉하는 캡 조립체(130), 및 상기 전지캔(120)과 상기 캡 조립체 사이에 개재되는 가스켓(160)을 포함한다. 상기 전지캔(120)의 내부에는 젤리-롤형 전극조립체(110)와 전해액(미도시)이 수용된다.
이때, 상기 캡 조립체(130)를 장착하기 위해 전지캔(120)의 상단에 마련된 비딩부(140) 및 전지캔(120) 내부를 밀봉하기 위한 클림핑 부위(141)를 구비한다.
상기 젤리-롤 형 전극조립체(110)는, 양극(111)과 음극(112) 사이에 세퍼레이터(113)가 개재된 상태로 젤리-롤 형태로 권취된 구조이며, 양극(111)에는 양극 탭(111a)이 부착되어 통상적으로 캡 조립체(130)에 접속되고, 음극(112)에는 음극 탭(112a)이 부착되어 전지캔(120)의 하단에 접속된다.
또한, 상기 캡 조립체(130)는 상기 전지캔(120)의 개방단을 밀봉하고, 양극 단자(191a)를 형성하는 탑 캡(170), 전지 내부의 온도 상승시 저항이 증가하여 전류를 차단하고, 상기 탑 캡(170)에 접촉되도록 배치된 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자(180), 전지 내부의 압력 상승시 전류를 차단하고 가스를 배기하며, 일면은 상기 PTC 소자(180)에 접촉되고 타면의 일부가 상기 가스켓(160)에 접촉되도록 배치되고, 상기 전극조립체(110)에 전기적으로 연결된 안전 벤트(190)가 구비된다. 여기에, 양극 탭(111a)이 접속되어 있는 전류차단소자(172) 등이 더 구비될 수 있다. 이러한 캡 조립체(130)는 전지캔(120) 상단의 개방단에 결합되며, 전지캔(120)의 비딩부(140)에 장착된다.
여기서, 탑 캡(170)은 예를 들면 양극 단자(191a) 역할을 수행할 수 있다. 그리고, 상기 전지캔(120)은 음극 단자(191b) 역할을 수행할 수 있다. 이때, 상기 전지캔(120) 및 탑 캡(170)은 알루미늄 합금을 구비할 수 있다.
또한, 상기 배터리 모듈(200)은 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 전극 단자(191)를 전기적으로 병렬 또는 직렬 연결하도록 구성된 접속 부재(도시하지 않음)를 구비할 수 있다. 상기 접속 부재는 예를 들면, 접속 와이어일 수 있다. 상기 접속 와이어는 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 양극 단자(191a) 및/또는 음극 단자(191b)와 접속하도록 구성될 수 있다. 상기 접속 와이어는 예를 들면 니켈, 구리, 알루미늄 등을 구비한 합금일 수 있다. 그러나, 반드시, 상기 접속 부재를 상기 접속 와이어의 형태로만 한정되는 것은 아니고, 다양한 형상의 메탈 플레이트를 적용할 수 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성의 모습을 개략적으로 나타낸 저면도이다.
도 1 및 도 2와 함께, 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 상부 프레임(210)은 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 상부에 탑재될 수 있다. 여기서, 상부 프레임(210)은 전기 절연성의 소재를 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 전기 절연성의 소재는 소정의 탄성과 전기 절연성을 가진 플라스틱일 수 있다. 상기 플라스틱은 바람직하게는 폴리염화비닐일 수 있다.
그리고, 상기 상부 프레임(210)은 전체적으로 수평 방향으로 길게 연장된 플레이트 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 상부 프레임(210)은 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 상부 전체와 대응되는 크기를 가질 수 있다.
상기 하부 프레임(220)은 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 하부에 장착될 수 있다. 여기서, 하부 프레임(220)은 전기 절연성의 소재를 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 전기 절연성의 소재는 소정의 탄성과 전기 절연성을 가진 플라스틱일 수 있다. 상기 플라스틱은 바람직하게는 폴리염화비닐일 수 있다.
그리고, 상기 하부 프레임(220)은 전체적으로 수평 방향으로 길게 연장된 플레이트 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 하부 프레임(220)은 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 하부 전체와 대응되는 크기를 가질 수 있다.
나아가, 상기 상부 프레임(210) 및 상기 하부 프레임(220) 중 어느 하나에는 가압부(211)가 구비될 수 있다. 상기 가압부(211)는 상기 복수의 원통형 전지셀(100)이 서로 밀집하도록 수평 내측 방향으로 상기 복수의 원통형 전지셀(100)을 탄력적으로 가압하도록 구성될 수 있다. 여기서 '수평 내측 방향'이란 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 중 수평 방향의 중심을 향한 방향이라고 할 수 있다.
예를 들면, 도 2를 도시된 바와 같이, 상기 상부 프레임(210) 및 상기 하부 프레임(220) 각각에는 상기 복수의 원통형 전지셀(100)이 서로 밀집하도록 수평 내측 방향(D)으로 상기 복수의 원통형 전지셀(100)을 탄력적으로 가압하는 가압부(211)가 구비될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 상부 프레임(210) 및 상기 하부 프레임(220) 각각에 상기 복수의 원통형 전지셀(100)을 탄력적으로 가압하도록 구성된 가압부(211)를 구비함으로써, 복수의 원통형 전지셀(100) 간의 이격 공간을 최소화시킬 수 있어, 동일 공간에 더 많은 수의 원통형 전지셀(100)을 수납할 수 있는 바, 배터리 모듈(200)의 에너지 밀도를 효과적으로 높일 수 있다.
더욱이, 상기 가압부(211)에 의해, 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 사이에는 빈틈이 없도록 구성함으로써, 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 사이 공간에 공기로 인해 단열 효과가 발생되어 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 중심부에 위치한 원통형 전지셀(100)과 외각에 위치한 원통형 전지셀(100)과의 온도 편차가 심화되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 일부 원통형 전지셀의 이른 열화가 발생되는 것을 방지할 수 있어, 배터리 모듈의 사용 수명을 높일 수 있다.
그리고, 상기 원통형 전지셀(100)의 전지캔(120)은 음극 단자(191b)의 역할을 수행할 경우, 상기 가압부(211)에 의해 상기 복수의 원통형 전지셀(100)이 서로 밀착될 수 있어, 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 사이에의 전기적으로 병렬 연결이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 음극 단자(191b)를 서로 전기적으로 연결하기 위한 별도의 버스바 구성을 생략할 수 있으므로, 배터리 모듈(200)의 경량화 내지 제조 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
다시 도 4를 참조하면, 상기 상부 프레임(210)은 수평 방향의 외주변에 위치된 가압 돌기(211p1)를 구비할 수 있다. 상기 가압 돌기(211p1)는 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 중 수평 방향의 최 외측에 위치한 원통형 전지셀(100)을 가압하도록 구성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 가압 돌기(211p1)는 수평 내측 방향으로 돌출된 구조를 가질 수 있다.
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부 프레임(210)은 외주변에는 17개의 가압 돌기(211p1)가 구비될 수 있다. 상기 17개의 가압 돌기(211p1) 각각은 복수의 원통형 전지셀(100) 중, 수평 방향의 최 외측에 배치된 원통형 전지셀(100)을 수평 내측 방향(도 2의 D)으로 가압하도록 구성될 수 있다. 상기 가압 돌기(211p1)는 하나의 원통형 전지셀(100)의 상단을 가압하도록 수평 내측 방향(D)으로 돌출되고, 수평 방향의 내측면은 곡면 형태로 이루어질 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 상부 프레임(210)의 외주변에 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 중 수평 방향의 최 외측에 위치한 원통형 전지셀(100)을 가압하도록 수평 내측 방향으로 돌출된 가압 돌기(211p1)를 구비함으로써, 상기 상부 프레임(210)에 의해 복수의 원통형 전지셀(100)의 배열 상태를 고정시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 복수의 원통형 전지셀(100)이 수평 내측 방향으로 서로 밀집할 수 있도록 적절한 가압력을 발휘할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 상기 하부 프레임(220)은 수평 방향의 외주변에 위치된 가압 돌기(211p2)를 구비할 수 있다. 상기 가압 돌기(211p2)는 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 중 수평 방향의 최 외측에 위치한 원통형 전지셀(100)을 가압하도록 구성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 가압 돌기(211p2)는 수평 내측 방향으로 돌출된 구조를 가질 수 있다.
예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 하부 프레임(220)은 외주변에는 17개의 가압 돌기(211p2)가 구비될 수 있다. 상기 17개의 가압 돌기(211p2) 각각은 복수의 원통형 전지셀(100) 중, 수평 방향의 최 외측에 배치된 원통형 전지셀(100)을 수평 내측 방향으로 가압하도록 구성될 수 있다. 상기 가압 돌기(211p2)는 하나의 원통형 전지셀(100)의 하단을 가압하도록 수평 내측 방향으로 돌출되고, 수평 방향의 내측면은 곡면 형태로 이루어질 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 가압부(211)는, 상기 하부 프레임(220)의 외주변에 위치하고 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 중 수평 방향의 최 외측에 위치한 원통형 전지셀(100)을 가압하도록 수평 내측 방향으로 돌출된 가압 돌기(211p2)를 구비함으로써, 상기 하부 프레임(220) 사이에 위치한 복수의 원통형 전지셀(100)의 배열 상태를 고정시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 복수의 원통형 전지셀(100)이 수평 내측 방향으로 서로 밀집할 수 있도록 적절한 가압력을 발휘할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 상기 상부 프레임(210)은, 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 각각이 배열되도록 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 각각의 수평 방향의 일측을 지지하는 복수의 고정 돌기(213p)를 구비할 수 있다.
또한, 상기 고정 돌기(213p)는 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 사이에 배치되며 각각이 삼각 기둥 형상을 가질 수 있다. 상기 고정 돌기(213p)가 상기 원통형 전지셀(100)의 외면과 밀착될 수 있도록 상기 삼각 기둥 형상에는 수평 방향의 측면이 내부 방향으로 만곡된 곡면을 가질 수 있다. 나아가, 상기 복수의 고정 돌기(213p)는 상기 상부 프레임(210)의 상기 복수의 원통형 전지셀(100)과 대면하고 있는 내면에 구비될 수 있다.
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부 프레임(210)에 구비된 복수의 고정 돌기(213p)는 복수의 원통형 전지셀(100) 사이에 위치될 수 있다. 상기 복수의 고정 돌기(213p) 중 일부는 3개의 원통형 전지셀(100) 사이에 위치될 수 있다.
그리고, 상기 복수의 고정 돌기(213p) 사이는 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 중 어느 하나가 인접한 다른 원통형 전지셀(100)과 서로 접촉하도록 개방될 수 있다. 즉, 상기 복수의 고정 돌기(213p)는 하나의 원통형 전지셀(100)과 인접한 다른 원통형 전지셀(100)과 서로 접촉이 가능하도록 이격되어 형성될 수 있다.
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부 프레임(210)의 32개의 고정 돌기(213p)는 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 중 어느 하나가 인접한 다른 원통형 전지셀(100)과 서로 접촉하도록 소정 거리로 이격될 수 있다. 서로 인접한 2개의 고정 돌기(213p) 사이는 하나의 원통형 전지셀(100)과 인접한 다른 원통형 전지셀(100)과 서로 접촉이 가능하도록 이격되어 개방된 형태를 가질 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 상기 하부 프레임(220)은, 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 각각이 배열되도록 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 각각의 수평 방향의 일측을 지지하는 복수의 고정 돌기(223p)를 구비할 수 있다.
또한, 상기 고정 돌기(223p)는 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 사이에 배치되며 각각이 삼각 기둥 형상을 가질 수 있다. 상기 고정 돌기(223p)가 상기 원통형 전지셀(100)의 외면과 밀착될 수 있도록 상기 삼각 기둥 형상에는 수평 방향의 측면이 내부 방향으로 만곡된 곡면을 가질 수 있다. 나아가, 상기 복수의 고정 돌기(223p)는 상기 하부 프레임(220)의 상기 복수의 원통형 전지셀(100)과 대면하고 있는 내면에 구비될 수 있다.
예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 하부 프레임(220)에 구비된 복수의 고정 돌기(223p)는 복수의 원통형 전지셀(100) 사이에 위치될 수 있다. 상기 복수의 고정 돌기(223p) 중 일부는 3개의 원통형 전지셀(100) 사이에 위치될 수 있다.
그리고, 상기 복수의 고정 돌기(223p) 사이는 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 중 어느 하나가 인접한 다른 원통형 전지셀(100)과 서로 접촉하도록 개방될 수 있다. 즉, 상기 복수의 고정 돌기(223p)는 하나의 원통형 전지셀(100)과 인접한 다른 원통형 전지셀(100)과 서로 접촉이 가능하도록 이격되어 형성될 수 있다.
예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 하부 프레임(220)의 32개의 고정 돌기(223p)는 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 중 어느 하나가 인접한 다른 원통형 전지셀(100)과 서로 접촉하도록 소정 거리로 이격될 수 있다. 서로 인접한 2개의 고정 돌기(223p) 사이는 하나의 원통형 전지셀(100)과 인접한 다른 원통형 전지셀(100)과 서로 접촉이 가능하도록 이격되어 개방된 형태를 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 상부 프레임(210) 및 상기 하부 프레임(220) 각각에 구비된 상기 복수의 고정 돌기(223p) 사이를 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 중 어느 하나가 인접한 다른 원통형 전지셀(100)과 서로 접촉하도록 개방 시킴으로써, 상기 복수의 원통형 전지셀(100)이 상기 상부 프레임(210) 및 상기 하부 프레임(220)에 형성된 고정 돌기(213p)에 의해 배열됨과 동시에, 서로 접촉될 수 있어, 배터리 모듈(200)의 제조 과정을 단순화시킬 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 상부 프레임(210)에는 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 전지캔(120)의 상단 및 상기 탑 캡(170)이 외부로 노출될 수 있도록 개방되고 적어도 하나 이상의 접속구(T1)가 구비될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상부 프레임(210)에는 도 1의 F 방향으로 바라 볼 경우, 전후 방향으로 길게 연장된 접속구(T1) 3개가 구비될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 상부 프레임(210)에는 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 전지캔(120)의 상부 및 상기 탑 캡(170)이 외부로 노출될 수 있도록 개방되고 적어도 하나 이상의 접속구(T1)가 구비될 경우, 음극 단자(191b) 역할을 수행하는 상기 전지캔(120)의 상부 및 양극 단자(191a) 역할을 수행하는 탑 캡(170)이 외부로 노출될 수 있어, 상부에서 복수의 원통형 전지셀(100)의 양극 단자(191a) 및 음극 단자(191b) 모두와 별도의 접속 부재를 통해 손쉽게 접속할 수 있는 이점이 있다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 모습을 개략적으로 나타낸 저면 사시도이다.
도 2와 함께 도 6을 참조하면, 상기 하부 프레임(220)에는 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 각각의 전지캔(120)의 하면이 외부로 노출될 수 있도록 개방된 복수의 개방구(T2)가 구비될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부 프레임(220)에는 24개의 원통형 전지셀(100) 각각의 하면이 외부로 노출되도록 구성된 24개의 개방구(도 2, T2)가 구비될 수 있다.
더욱이, 상기 하부 프레임(220)의 개방구(T2)에는 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 전지캔(120)의 하면을 적어도 일부 덮도록 구성된 열전도성 물질(230)이 부가될 수 있다. 여기서, 더욱이, 상기 열전도성 물질(230)은 열전도성 높은 소재를 구비할 수 있다. 또한, 상기 열전도성 물질(230)은 전기 절연성의 소재를 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 열전도성 물질(230)은 열전도성이 높은 고분자 수지 또는 실리콘계 수지가 고화된 형태일 일 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 고분자 수지는, 폴리 실록산 수지, 폴리아미드 수지, 우레탄 수지, 또는 에폭시계 수지일 수 있다.
예를 들면, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 하부 프레임(220)의 24개의 개방구(T2) 각각에는 24개의 원통형 전지셀(100)의 전지캔(120)의 하면을 적어도 일부 덮도록 구성된 열전도성 물질(230)이 부가될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 하부 프레임(220)의 개방구(T2)에 상기 복수의 원통형 전지셀(100) 각각의 전지캔(120)의 하면을 적어도 일부 덮도록 구성된 열전도성 물질(230)이 부가될 경우, 배터리 모듈(200) 사용 중에 열이 생성되는 원통형 전지셀(100)의 하면에 직접 접촉하여 열전도 방식으로 외부로 열을 전달할 수 있으므로, 배터리 모듈(200)의 냉각 효율을 높일 수 있다.
도 7은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성들을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다. 여기서, 도 7에 나타난 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈은 도 2의 나타낸 배터리 모듈과 비교하여, 접착제(240)가 더 부가된 것을 제외하고, 나머지 구성들은 동일하다.
도 2와 함께 도 7을 참조하면, 상기 상부 프레임(210)의 고정 돌기(213p)와 상기 하부 프레임(220)의 고정 돌기(213p) 사이에는 상기 복수의 원통형 전지셀(100)이 서로 전기적으로 연결되도록 전기 전도성의 접착제(240)가 구비될 수 있다. 상기 전기 전도성의 접착제(240)는, 아크릴계, 폴리에스테르계, 폴리우레탄계, 또는 고무계 등의 수지에 전기 전도성의 필러가 혼합된 형태일 수 있다. 예를 들면, 상기 필러는 카본나노튜브 또는 금속일 수 있다.
예를 들면, 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 상부 프레임(210)의 고정 돌기(213p)와 상기 하부 프레임(220)의 고정 돌기(223p) 사이에는 소정 공간이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 공간에는 상기 복수의 원통형 전지셀(100)이 서로 전기적으로 연결되도록 상기 전기 전도성의 접착제(240)가 부가될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 상부 프레임(210)의 고정 돌기(213p)와 상기 하부 프레임(220)의 고정 돌기(223p) 사이에 상기 복수의 원통형 전지셀(100)이 서로 전기적으로 연결되도록 전기 전도성의 접착제(240)를 부가함으로써, 서로 밀집된 복수의 원통형 전지셀(100)이 좀더 완전하게 서로 전기적 연결될 수 있도록 보완할 수 있다. 더욱이, 상기 접착제(240)가 상기 상부 프레임(210)의 고정 돌기(213p)와 상기 하부 프레임(220)의 고정 돌기(223p) 사이에 형성된 소정 공간을 메우면서, 복수의 원통형 전지셀(100) 사이에 빈공간의 공기에 의한 단열 효과로 인해 배터리 모듈(200)의 냉각 효율을 떨어뜨리는 문제를 해결할 수 있다.
도 8 및 도 9는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 일부 구성인 열수축 필름을 복수의 원통형 전지셀을 감싸도록 부가시키는 모습을 개략적으로 나타낸 사시도들이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 도 9의 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈(200A)은 도 1의 배터리 모듈(200A)과 비교하여, 열수축 필름(250)을 더 포함할 수 있다. 그 외, 도 9의 배터리 모듈(200A)이 구비하는 구성들은 도 1의 배터리 모듈(200)의 구성들과 동일할 수 있다. 그러므로, 도 9의 배터리 모듈(200A)에 구비된 구성들 중 일부는 도 1의 배터리 모듈(200)의 구성 설명에서 이미 설명하였으므로, 이후 설명을 생략하기로 한다.
구체적으로, 상기 열수축 필름(250)은 열에 의해 수축된 형태를 가질 수 있다. 이를 위해, 상기 열수축성 필름(250)은, 특정 온도에서 부피가 감소되는 열 수축성 소재를 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 열수축성 필름은, 폴리에스테르계 수지, 폴리올레핀계 수지 또는 폴리페닐렌설파이드계 수지를 사용하여 제조될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 열수축성 필름(250)은, 폴리염화바이닐, 폴리스틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리올레핀, 나일론, 폴리염화비닐(PVC) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 열수축 필름(250)은 상기 복수의 원통형 전지셀(100)이 서로 밀착되도록 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 외측면을 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 내측 방향으로 가압할 수 있다. 예를 들면, 도 8에서와 같이, 상기 열수축 필름(250a)은 열 수축되기 전의 모습을 나타내고 있다. 상기 열수축 필름(250a)은 연장된 길이 방향의 양단이 연결된 띠형을 가질 수 있다. 상기 띠형의 열수축 필름(250a) 내부에는 24개의 원통형 전지셀(100)이 위치되도록 구성될 수 있다.
이후, 소정 온도의 가열된 공기를 토출하는 가열기를 사용하여, 상기 열수축 필름(250a)을 수축시킴으로써, 상기 도 9에 나타낸 배터리 모듈(200A)과 같이, 열수축 필름(250)이 24개의 원통형 전지셀(100)의 외측면을 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 내측 방향으로 가압할 수 있다.
더불어, 상기 열수축 필름(250)은 상기 상부 프레임(210)의 일부분 및 상기 하부 프레임(220)의 일부분을 감쌀 수 있도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 열수축 필름(250)은 상기 상부 프레임(210), 복수의 원통형 전지셀(100), 및 상기 하부 프레임(220)을 서로 결속시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 다른 일 실시예에 다른 배터리 모듈(200A)은 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 외측면을 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 내측 방향으로 가압하고 있는 열수축 필름(250)을 더 구비함으로써, 상기 복수의 원통형 전지셀(100)이 효과적으로 밀집(밀착)될 수 있다. 더불어, 상기 열수축 필름(250)은 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 배열을 고정시키고 외부 충격으로부터 내부 구성을 보호할 수 있는 모듈 하우징 역할을 수행할 수 있다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 그리고, 도 11은, 도 10의 B의 영역의 확대한 모습을 개략적으로 나타내는 부분 확대도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 도 10의 배터리 모듈(200B)은, 도 1의 배터리 모듈(200)과 비교하여, 전기절연성의 절연 시트(260)를 더 포함할 수 있다. 그 외, 도 10의 배터리 모듈(200B)이 구비하는 구성들은 하부 프레임(220B) 구성을 제외하고, 도 1의 배터리 모듈(200)의 구성들과 동일할 수 있다. 그러므로, 도 10의 배터리 모듈(200B)에 구비된 구성들에 대한 설명은 도 1의 배터리 모듈(200)의 구성 설명에서 이미 설명하였으므로, 이후 생략하기로 한다.
상기 복수의 원통형 전지셀(100)이 서로 밀착되도록 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 외측면을 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 내측 방향으로 가압하고 있는 절연 시트(260)를 구비할 수 있다. 상기 절연 시트(260)는 연장된 길이 방향의 양단이 연결된 띠형을 가질 수 있다. 그리고, 상기 절연 시트(260)는 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 외측면을 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 내측 방향으로 가압하고 있도록 소정의 장력을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 절연 시트(260)는 굴곡이 잘되고 신축성이 좋은 폴리스티렌 소재를 구비할 수 있다.
예를 들면, 도 10에 도시된 바와 같이, 절연 시트(260)는 24개의 원통형 전지셀(100)이 서로 밀착되도록 24개의 원통형 전지셀(100)의 외측면을 내측 방향으로 가압하고 있을 수 있다.
또한, 도 10의 하부 프레임(220B)에는 상기 절연 시트(260)의 하단부가 삽입되는 선형의 슬릿(S1)이 형성될 수 있다. 상기 슬릿(S1)은 상기 하부 프레임(220B)의 수평 방향의 외주부를 따라 연장될 수 있다. 예를 들면, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 하부 프레임(220B)은 상기 절연 시트(260)의 하단부가 삽입되는 선형의 슬릿(S1)이 외부주에 구비된 외측벽(227)의 내면을 따라 연장되어 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 복수의 원통형 전지셀(100)이 서로 밀착되도록 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 외측면을 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 내측 방향으로 가압하고 있는 절연 시트(260)를 구비함으로써, 상기 복수의 원통형 전지셀(100)이 보다 완전하게 밀집(밀착)될 수 있다. 더불어, 상기 절연 시트(260)는 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 배열을 고정시키고 외부 충격으로부터 내부 구성을 보호할 수 있는 모듈 하우징 역할을 수행할 수 있다.
도 12는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배터리 모듈의 절연 시트의 모습을 개략적으로 나타낸 부분 사시도이다. 여기서, 도 12는 도면 설명의 편의를 위해 절연 시트의 일부위가 내부 구성이 보이도록 제거된 모습으로 도시하였다.
도 10과 함께 도 12를 참조하면, 상기 절연 시트(260)의 상기 복수의 원통형 전지셀(100)과 대면하고 있는 내측면에는 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 외측면을 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 내측으로 가압하도록 구성된 탄성 시트(270)가 부가될 수 있다. 예를 들면, 상기 탄성 시트(270)는 외부 압력에 의해 수축될 경우, 팽창하는 복원력을 가진 스폰지일 수 있다.
예를 들면, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 절연 시트(260)의 상기 복수의 원통형 전지셀(100)과 대면하고 있는 내측면에는 상기 절연 시트(260)의 길이 방향을 따라 연장된 탄성 시트(270)가 부착될 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 상기 절연 시트(260)의 상기 복수의 원통형 전지셀(100)과 대면하고 있는 내측면에는 상기 복수의 원통형 전지셀(100)의 외측면을 내측으로 가압하는 탄성 시트(270)를 구비함으로써, 복수의 원통형 전지셀(100)을 보다 완전하게 밀집(밀착)시킬 수 있다.
도 13은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(300)은, 상기 배터리 모듈(200)을 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 배터리 팩(300)은 9개의 배터리 모듈(200)을 서로 밀착되도록 배치하여 구비할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩(300)은, 이러한 배터리 모듈(200) 이외에, 이러한 배터리 모듈(200)을 수납하기 위한 팩 케이스, 배터리 모듈(200)의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치, 이를테면 BMS(Battery Management System), 전류 센서, 퓨즈 등을 더 포함할 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따른 자동차(도시하지 않음)는, 상기 배터리 팩(300)을 포함할 수 있다. 더욱이, 상기 자동차는, 예를 들면, 상기 배터리 팩(300)을 전원으로 하는 전기 모터(도시하지 않음)를 구비한 전기 자동차일 수 있다.
한편, 본 명세서에서 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
200: 배터리 모듈 100: 원통형 전지셀
191, 191a, 191b: 전극 단자, 양극 단자, 음극 단자
120, 170: 전지캔, 탑 캡
210: 상부 프레임 220: 하부 프레임
211: 가압부 211p1, 211p2: 가압 돌기
213p, 223p: 고정 돌기 T1, T2: 접속구, 개방구
230: 열전도성 물질 240: 접착제
250: 열수축 필름 260: 절연 시트
270: 탄성 시트
S1: 슬릿
300: 배터리 팩

Claims (10)

  1. 서로 전기적으로 연결되어 수평 방향으로 배열된 복수의 원통형 전지셀;
    상기 복수의 원통형 전지셀의 상부에 탑재된 상부 프레임; 및
    상기 복수의 원통형 전지셀의 하부에 장착된 하부 프레임을 포함하고,
    상기 상부 프레임 및 상기 하부 프레임 중 어느 하나에 형성되고 상기 복수의 원통형 전지셀이 서로 밀집하도록 수평 내측 방향으로 상기 복수의 원통형 전지셀을 탄력적으로 가압하는 가압부를 구비하고,
    상기 상부 프레임 및 상기 하부 프레임 중 어느 하나 이상은, 상기 복수의 원통형 전지셀 각각이 배열되도록 상기 복수의 원통형 전지셀 각각의 수평 방향의 일측을 지지하고 상기 복수의 원통형 전지셀 사이에 배치되며 각각이 삼각 기둥 형상을 가진 복수의 고정 돌기를 내면에 구비하며,
    상기 상부 프레임의 고정 돌기와 상기 하부 프레임의 고정 돌기 사이에는 상기 복수의 원통형 전지셀이 서로 전기적으로 연결되도록 전기 전도성의 접착제가 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가압부는, 상기 상부 프레임 및 상기 하부 프레임 각각의 외주변에 위치하고 상기 복수의 원통형 전지셀 중 수평 방향의 최 외측에 위치한 원통형 전지셀을 가압하도록 수평 내측 방향으로 돌출된 가압 돌기를 구비한 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 고정 돌기 사이는 상기 복수의 원통형 전지셀 중 어느 하나가 인접한 다른 원통형 전지셀과 서로 접촉하도록 개방된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 원통형 전지셀 각각은 전해액 및 전극조립체를 수용하는 전지캔 및 상기 전지캔 상단에 탑재되는 탑 캡을 구비하고,
    상기 상부 프레임에는 상기 복수의 원통형 전지셀의 전지캔의 상부 및 상기 탑 캡이 외부로 노출될 수 있도록 개방되고 적어도 하나 이상의 접속구가 구비된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하부 프레임에는 상기 복수의 원통형 전지셀 각각의 전지캔의 하면이 외부로 노출될 수 있도록 개방된 복수의 개방구가 구비되고,
    상기 하부 프레임의 개방구에는 상기 복수의 원통형 전지셀의 전지캔의 하면을 적어도 일부 덮도록 구성된 열전도성 물질이 부가된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 원통형 전지셀이 서로 밀착되도록 상기 복수의 원통형 전지셀의 외측면을 상기 복수의 원통형 전지셀의 내측 방향으로 가압하고 있는 열수축 필름 또는 절연 시트를 더 포함한 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 절연 시트의 상기 복수의 원통형 전지셀과 대면하고 있는 내측면에는 상기 복수의 원통형 전지셀의 외측면을 상기 복수의 원통형 전지셀의 내측으로 가압하도록 구성된 탄성 시트가 부가된 것을 특징으로 하는 배터리 모듈.
  9. 제1항 내지 제5항 또는 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 따른 배터리 모듈을 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제9항에 따른 배터리 팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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