JP2019507472A - バッテリーパック - Google Patents

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Abstract

本発明の一実施例によるバッテリーパックは、バスバーによって相互連結される複数のバッテリーモジュールと、前記バッテリーモジュールを収容するモジュール収容部を備えるモールドアセンブリと、前記モールドアセンブリを収容するパックケースと、を含む。

Description

本発明は、バッテリーパックに関し、より詳しくは、振動による衝撃に強い構造を有するバッテリーパックに関する。
本出願は、２０１６年０９月２９日に出願された韓国特許出願第１０−２０１６−０１２５９０１号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本明細書に援用される。
電気自動車用バッテリーパックでは、複数のリチウムイオンバッテリーセルを含む複数のバッテリーモジュールがボルト締結方式でバッテリーパックケースの底面に固定されるか又は車体に固定される。また、複数のバッテリーモジュール間の直列／並列連結のため、隣接するバッテリーモジュールのそれぞれの端子の間はバスバーによって連結された構造を有する。
しかし、このようなバッテリーパック構造は、自動車に適用されるという特殊性から、振動による衝撃に常に晒され、車体からバッテリーパックに加えられるこのような振動による衝撃はバッテリーパックを構成する部品を破損させることになる。
特に、このような振動による衝撃が発生したとき、バッテリーモジュールが揺れることで、バッテリーモジュール間を連結するバスバーとバッテリーモジュールの端子との間の固定状態が不良になり易く、これはバッテリーパックの不良につながる。
さらに、バッテリーモジュールを構成するそれぞれのバッテリーセルの電極リードや内部の電極組立体なども、振動による衝撃が続けば破損され得るため、このような振動による衝撃を低減できる技術の開発が求められているのが実情である。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリーパックの構造を複雑化せずに、振動による部品破損の懸念を画期的に減少できるバッテリーパック構造を提供することを目的とする。
本発明が解決しようとする技術的課題は、上述した課題に制限されず、言及されなかった他の課題は下記する発明の説明から当業者に明確に理解されるであろう。
上記の課題を達成するため、本発明の一実施例によるバッテリーパックは、バスバーによって相互連結される複数のバッテリーモジュールと、前記バッテリーモジュールを収容するモジュール収容部を備えるモールドアセンブリと、前記モールドアセンブリを収容するパックケースと、を含む。
前記バッテリーモジュールは、複数のバッテリーセルを含み得る。
前記バスバーは、前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれに備えられた外部端子の間を連結し得る。
前記モールドアセンブリは、前記バッテリーモジュールを収容するメインモールドと、前記メインモールドの上側開口部を覆うルーフモールドと、を含み得る。
前記メインモールドとルーフモールドとは、締結ボルトによって締結され得る。
前記モジュール収容部は、前記バッテリーモジュールと対応する形状を有し得る。
前記モールドアセンブリは、高分子樹脂からなり得る。
本発明の一態様によれば、バッテリーパックの構造を複雑化しないため、工程性／生産性を低下させずに、振動による部品破損の懸念を減少させて、バッテリーパックの不良発生を画期的に減らすことができる。
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パックの内部を示した平面図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックの内部を示した正面図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックに適用されるモールドアセンブリを示した図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックに適用されるメインモールドの内部構造を示した図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックに適用されるルーフモールドの内部構造を示した図である。
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。
まず、図１及び図２を参照して、本発明の一実施例によるバッテリーパックの全体的な構造を説明する。
図１は本発明の一実施例によるバッテリーパックの内部を示した平面図であり、図２は本発明の一実施例によるバッテリーパックの内部を示した正面図である。
図１及び図２を参照すれば、本発明の一実施例によるバッテリーパックは、複数のバッテリーモジュール１０、モールドアセンブリ２０、パックケース３０、及びバスバー４０を含む。
前記バッテリーモジュール１０は、複数のバッテリーセルが電気的に連結された状態でモジュールケース内に収納された形態で具現される。このようなバッテリーモジュール１０に適用されるバッテリーセルとしては、例えば、パウチタイプのリチウムイオンバッテリーセルが挙げられる。
前記バッテリーモジュール１０は、内部に備えられたバッテリーセルと電気的に連結されながらモジュールケースの外部に露出する外部端子を備え、隣接したバッテリーモジュール１０のそれぞれの外部端子同士はバスバー４０によって連結される。
一方、このような複数のバッテリーモジュール１０同士の電気的連結方式は、バッテリーパックに求められる電圧及び容量などを考慮して直列方式、並列方式、または直列と並列とが混合された方式から選択し得る。
前記モールドアセンブリ２０は、バッテリーモジュール１０を収容した状態でパックケース３０内に収容されるものであって、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＥ）または発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）のように耐衝撃性に優れた高分子樹脂材質からなり得る。
ただし、上述した材質は、例示に過ぎず、これらによって本発明に適用されるモールドアセンブリ２０の材質が制限されることはなく、パックケース３０の外部から伝達される振動を減衰させるのに適した材質であれば適用可能である。
前記モールドアセンブリ２０のより詳細な構造は、図３〜図５を参照して具体的に説明する。
図３は、本発明の一実施例によるバッテリーパックに適用されるモールドアセンブリを示した図である。また、図４は本発明の一実施例によるバッテリーパックに適用されるメインモールドの内部構造を示した図であり、図５は本発明の一実施例によるバッテリーパックに適用されるルーフモールドの内部構造を示した図である。
まず、図３を参照すれば、本発明の一実施例によるバッテリーパックに適用されるモールドアセンブリ２０は、バッテリーモジュール１０を収容できる空間を提供するメインモールド２１、及びメインモールド２１の上側開口部を覆って仕上げるルーフモールド２２を含む形態で具現される。
また、前記メインモールド２１とルーフモールド２２とは分離可能な形態で個別的に提供され、このようなメインモールド２１とルーフモールド２２とは、例えば、締結ボルトのような締結手段Ｐによって相互結束される。
次に、図４を参照して、前記メインモールド２１についてより具体的に説明する。
図４を参照すれば、前記メインモールド２１は、内部にバッテリーモジュール１０の個数分のモジュール収容部２１ａを備える。このようなモジュール収容部２１ａは、バッテリーモジュール１０に対応する形状／サイズを有するが、バッテリーモジュール１０とモジュール収容部２１ａ内側面との間の面接触を通じてより効率的な衝撃緩和性能を具現するため、バッテリーモジュール１０が締り嵌めされ得るサイズを有する。
このように、バッテリーモジュール１０がモジュール収容部２１ａ内に締り嵌めされる場合、バッテリーモジュール１０の外側面とモジュール収容部２１ａの内側面との間の接触面積が最大に広くなるため、バッテリーモジュール１０がモールドアセンブリ２０内で揺れることなく、効果的な衝撃減少効果を奏することができる。
次に、図５を参照して、前記ルーフモールド２２についてより具体的に説明する。
図５を参照すれば、前記ルーフモールド２２は、メインモールド２１と対向する面上に形成されたバスバー収容部２２ａとを備える。バスバー収容部２２ａはバスバー４０の個数だけ形成され、バスバー４０と対応する形状／サイズを有するが、上述したモジュール収容部２１ａと同様に、バスバー４０とバスバー収容部２２ａの内側面との間の面接触を通じてより効率的な衝撃緩和性能を具現するため、バッテリーモジュール１０が締り嵌めされ得るサイズを有する。
このように、バスバー４０がバスバー収容部２２ａ内に締り嵌めされる場合、バッテリーモジュール１０の外側面とバスバー収容部２２ａの内側面との間の接触面積が最大に広くなるため、バスバー４０がモールドアセンブリ２０内で揺れることなく、効果的な衝撃減少効果を奏することができる。
上述したように、バッテリーパックに伝達される衝撃による前記バッテリーモジュール１０とバスバー４０との個別的な動きが抑制されれば、バッテリーモジュール１０とバスバー４０との相対的な動きも著しく減るため、バスバー４０締結部位が破損されてバッテリーモジュール１０間の電気的連結が途切れる問題の発生を防止することができる。
一方、本発明の一実施例によるバッテリーパックは、上述したような耐衝撃性の向上とともに、バッテリーモジュール１０の発熱による温度上昇を抑制するため、モールドアセンブリ２０に少なくとも１つ以上の冷却用孔が備えられても良い。また、この場合、前記バッテリーパックは、モールドアセンブリ２０の外部に放出された熱をバッテリーパックの外部に完全に放出するため、パックケース３０にも１つ以上の冷却用孔を備える形態で具現され得る。
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るものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する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。
１０ バッテリーモジュール
２０ モールドアセンブリ
２１ メインモールド
２１ａ モジュール収容部
２２ ルーフモールド
２２ａ バスバー収容部
３０ パックケース
４０ バスバー

Claims (7)

  1. バスバーによって相互連結される複数のバッテリーモジュールと、
    前記バッテリーモジュールを収容するモジュール収容部を備えるモールドアセンブリと、
    前記モールドアセンブリを収容するパックケースと、
    を含むバッテリーパック。
  2. 前記バッテリーモジュールは、複数のバッテリーセルを含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
  3. 前記バスバーは、前記複数のバッテリーモジュールのそれぞれに備えられた外部端子の間を連結することを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
  4. 前記モールドアセンブリは、
    前記バッテリーモジュールを収容するメインモールドと、
    前記メインモールドの上側開口部を覆うルーフモールドと、
    を含むことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
  5. 前記メインモールドとルーフモールドとは、締結ボルトによって締結されることを特徴とする請求項４に記載のバッテリーパック。
  6. 前記モジュール収容部は、前記バッテリーモジュールと対応する形状を有することを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
  7. 前記モールドアセンブリは、高分子樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
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