JP7066095B2 - 載置構造物を含むバッテリーパック - Google Patents

載置構造物を含むバッテリーパック Download PDF

Info

Publication number
JP7066095B2
JP7066095B2 JP2020537752A JP2020537752A JP7066095B2 JP 7066095 B2 JP7066095 B2 JP 7066095B2 JP 2020537752 A JP2020537752 A JP 2020537752A JP 2020537752 A JP2020537752 A JP 2020537752A JP 7066095 B2 JP7066095 B2 JP 7066095B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frame
battery
connection
plate
battery module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020537752A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021510447A (ja
Inventor
ジン－オ・ヤン
クン－ジュ・ヤン
ソグ－ジン・ユン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Publication of JP2021510447A publication Critical patent/JP2021510447A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7066095B2 publication Critical patent/JP7066095B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/643—Cylindrical cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6553—Terminals or leads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244—Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

本発明は、載置構造物を含むバッテリーパックに関し、より詳しくは、製造効率が向上し、エネルギー密度が高く、製品の安定性を向上させたバッテリーパックに関する。
本出願は、２０１８年１１月５日出願の韓国特許出願第１０－２０１８－０１３４７２４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、すべて本出願に組み込まれる。
二次電池は、多様な製品への適用が容易であり、高いエネルギー密度を有する電気的特性を有している。このような二次電池は、携帯用機器のみならず電気的駆動源によって駆動する電気自動車またはハイブリッド自動車、電力貯蔵装置などに適用されている。
二次電池は化石燃料の使用を画期的に減少させることができるという一次的な長所のみならず、エネルギーの使用による副産物が全く発生しないという点で環境にやさしく、エネルギー効率性の向上のための新しいエネルギー源として注目を浴びている。
電気車両などに適用されるバッテリーパックは、高出力を得るために複数のバッテリーセルを含む複数のバッテリーモジュールを連結した構造を有している。そして、個々のバッテリーセルは電極組立体であって、正極及び負極集電体、セパレーター、活物質、電解液などを含み、構成要素間の電気化学的反応によって反復的な充放電が可能である。
一方、近来、エネルギー貯蔵源としての活用を含めて大容量構造に対する必要性が高まるにつれ、複数の二次電池が直列及び／または並列に接続した複数のバッテリーモジュールが集積した構造のバッテリーパックに対する需要が増加しつつある。この際、バッテリーパックは、限定された空間に多数のバッテリーモジュールを収納できるように、複数のバッテリーモジュールを前後方向へ密着配置して構成することができる。
そして、従来技術のバッテリーパックは、複数のバッテリーモジュールを相互に電気的に接続すると共に各々のバッテリーモジュールに備えられた複数の円筒型電池セルを電気的に接続するように構成されたメタルプレートを備えた。
しかし、複数のバッテリーモジュールが前後方向へ密着配置された場合、一つのバッテリーモジュールに搭載されたメタルプレートを他の一つのバッテリーモジュールのメタルプレートと連結するために、バッテリーモジュールのモジュールハウジング内にメタルプレートの連結溶接のための空間を設ける必要があった。
これにより、従来技術のバッテリーモジュールは、モジュールハウジングのデッドスペースが形成され、より多い円筒型電池セルを備えるのに限界があり、これによって、バッテリーパックのエネルギー密度が大幅低下するという問題があった。
さらに、最近、大容量のバッテリーパックが要求されるにつれ、複数のバッテリーモジュールを安定的に載置し、外部の衝撃からバッテリーパックを保護することができる載置構造物に対する必要性が高まっている。
即ち、従来技術においては、複数のバッテリーモジュールを安定的に載置構造物に載置するためには複数の固定部材が必要となるか、または大きい載置構造物を備える必要があった。これによって、バッテリーパックの製造コストと製造時間が大幅増加するという問題が発生していた。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、製造効率が向上し、エネルギー密度が高く、さらに、製品の安定性を高めたバッテリーパック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の本発明によるバッテリーパックは、
両端が上方へ折り曲げられ、内部空間が形成されたプレート形状で構成された第１フレーム、及び前記第１フレームの下部と結合し、両端が下方へ折り曲げられ、内部空間が形成されたプレート形状で構成された第２フレームを備える載置構造物と、
前記第１フレームの内部空間に収容され、複数のバッテリーモジュールを備える第１バッテリーモジュール群と、
前記第２フレームの内部空間に収容され、複数のバッテリーモジュールを備える第２バッテリーモジュール群と、を含み得る。
また、前記第１バッテリーモジュール群及び前記第２バッテリーモジュール群の各々は、前後方向へ配列された複数のバッテリーモジュールを含み得る。
さらに、前記バッテリーモジュールは、
電極端子が上部及び下部に各々形成され、水平方向へ配置された複数の円筒型電池セルと、
前記円筒型電池セルを挿入収容するように複数の中空が形成されたモジュールハウジングと、
前記複数の円筒型電池セルの上部または下部に位置し、一部に、前記複数の円筒型電池セルのいずれか一つに形成された電極端子と電気的に接続する接続端子が複数個備えられた本体部、及び前記本体部から左方向または右方向へ突出して延び、前記突出して延びた一部が前記本体部から上方または下方へ折り曲げられて前記折り曲げられた端部が他の一つの接続プレートの一部と接続した接続部、を備える接続プレートと、を備え得る。
そして、前記接続プレートの接続部は、前記モジュールハウジングの最前方の末端部よりも前方へ突出して延びるか、または最後方の末端部よりも後方へ突出して延びた拡張構造を有し得る。
さらに、前記接続プレートは、前記本体部が前記複数の円筒型電池セルの上部に位置し、前記本体部から突出して延びた前記接続部が下方へ折り曲げられた第１接続プレートと、前記本体部が前記複数の円筒型電池セルの下部に位置し、前記本体部から突出して延びた前記接続部が上方へ折り曲げられた第２接続プレートと、を備え得る。
また、前記第１接続プレートの接続部は、他のバッテリーモジュールに備えられた前記第２接続プレートの接続部と接続し得る。
さらに、前記モジュールハウジングは、左右方向の外側に位置し、上下方向へ貫通した中空構造を有し、前記中空構造の上下方向の末端部が、前記モジュールハウジングの上面または下面の残りの部位よりも上下方向へさらに突出して延びた固定管を備え得る。
そして、前記本体部には、前記固定管の上下方向の突出した末端部が挿入されるように上下方向へ穿孔されたガイドホールが形成され得る。
または、前記接続部は、前記固定管の左右方向の外側部と対向するように位置し得る。
さらに、前記第１フレームの内部空間の底面には、前記第１バッテリーモジュール群の前記固定管の中空構造に挿入されるように上方へ突出して延びた挿入部が形成され得る。
そして、前記第２フレームの内部空間の天面には、前記第２バッテリーモジュール群の前記固定管の中空構造に挿入されるように下方へ突出して延びた挿入部が形成され得る。
さらに、前記第１フレーム及び前記第２フレームの折り曲げられた部分、前記第１フレームの内部空間の底面及び前記第２フレームの内部空間の天面のいずれか一つ以上には、上下方向または前後方向へ隆起したビーディング構造が形成され得る。
また、前記第１フレーム及び前記第２フレームの折り曲げられた部分の外側には、前記第１バッテリーモジュール群及び前記第２バッテリーモジュール群の電流を検知するか、または作動を制御するように構成された電気的部品が取り付けられ得る。
さらに、前記第１フレーム及び前記第２フレーム各々の折り曲げられた部分には、前記接続プレートと前記電気的部品との電気的接続をなすように構成された電装バスバーが外部へ突出して延びるように開放された開放部が形成され得る。
そして、前記第１バッテリーモジュール群と前記第２バッテリーモジュール群とを電気的に接続するように構成された電気伝導性素材を備えた接続バスバーを含み得る。
さらに、前記接続バスバーは、前記第１バッテリーモジュール群の接続プレートと接続する第１接続部と、前記第２バッテリーモジュール群の接続プレートと接続する第２接続部と、両端部の各々が前記第１接続部及び前記第２接続部と接続し、前記第１接続部及び前記第２接続部から外側方向へ段差を有する迂回部と、を備え得る。
また、前記接続プレートの外側面の少なくとも一部には、熱伝導性パッドが付加され得る。
さらに、前記載置構造物は、前記第１フレームの上部を覆うように位置した上部プレートと、前記第２フレームの下部を上方へ支持するように位置した下部プレートと、をさらに備え得る。
そして、前記上部プレートまたは前記下部プレートには、内側方向へ突出して延びた第２挿入部が形成され得る。
なお、上記の課題を達成するための本発明による電子デバイスは、本発明によるバッテリーパックを含む。
また、上記の課題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パックを含む。
本発明の一面によれば、本発明の載置構造物は、分離された第１フレーム及び第２フレームを結合した構成であって、一体型で構成された「Ｈ」字構造物とは異なり、製造が簡単であり、小規模の製造施設においても載置構造物を製造することができるので、製造コストを大幅節減することができるという利点がある。
さらに、本発明の載置構造物は、第１フレームの収容部における前後方向の両端部から上方へ折り曲げられて延びた延長部が備えられることで、延長部に外部からの衝撃が発生する場合、前記第１フレームと接続した第２フレームにその衝撃が吸収されて伝達されるので、内部に収容されたバッテリーモジュールを効果的に保護することができる。特に、前後方向の衝撃に対する防御力に優れている。
また、本発明のこのような面によれば、本発明は、モジュールハウジングの上部または下部に載置される本体部と、このような本体部の左右方向へ延びて上方または下方へ折り曲げられた接続部と、を備えた接続プレートを含むことで、従来技術のバッテリーパックと異なり、複数の接続プレート同士の接続をモジュールハウジングの左右方向の外側部で行うことができる。
これによって、従来技術と比較すれば、モジュールハウジング内で接続プレート同士の接続のための前後方向における空間確保が不要となり、バッテリーモジュールをよりスリムに具現することができる。究極的に、バッテリーパックのエネルギー密度を大幅に向上させることができるという効果を奏する。
さらに、本発明の一面によれば、第１接続プレート及び第２接続プレートの接続部が重ねあった部位を、固定管の左方向の外側部または右方向の外側部と対向するように位置させることで、バッテリーモジュールに収容された円筒型電池セルと重ねられた部位の溶接位置が所定の距離で離隔できる。これによって、接続部の溶接過程で発生した熱がバッテリーモジュールの円筒型電池セルへ伝達される量を最小化することができ、溶接熱による円筒型電池セルの性能低下を防止することができ、不良率を効果的に減少させることができる。
また、本発明の第１フレーム及び第２フレームの各々に挿入部を形成することで、第１バッテリーモジュール群及び第２バッテリーモジュール群の各々に備えられた複数のバッテリーモジュールを、動きなく効果的に固定することができる。
さらに、従来技術においては、複数のバッテリーモジュールが載置構造物に載置された状態で長ボルト及びブッシングを複数のバッテリーモジュールに挿入固定する工程は精密な作業を要し、製造時間が多く所要された。また、このような長ボルトとブッシングの適用は、材料費増加の原因になり、さらに、バッテリーパックの重量が増える主な原因になった。これに対し、本発明は、複数の長ボルト及びブッシング構成の代わりに、第１フレーム及び第２フレームに挿入部を備えることで、複数のバッテリーモジュールを載置すると共に、第１フレーム及び第２フレームに固定することができ、製造時間を短縮し、材料費を大幅節減することができ、さらに、バッテリーパックの重量を効果的に減らすことができる。
そして、本発明の一面によれば、第１フレーム及び第２フレームにビーディング構造を形成することで、第１フレーム及び第２フレームの機械的剛性を高める効果を奏する。さらに、第１フレーム及び第２フレームの延長部に形成されたビーディング構造は、第１フレーム及び第２フレームに収容された第１バッテリーモジュール群及び第２バッテリーモジュール群の前後方向の移動による衝撃を吸収（緩衝）する作用をすることができ、内蔵された複数の円筒型電池セルの安定性及び耐久性を向上させることができる。
さらに、本発明の一面によれば、載置構造物は、上部プレート及び下部プレートをさらに備えることで、第１フレーム、第２フレーム、第１バッテリーモジュール群及び第２バッテリーモジュール群に蓄積された熱を外部へ放出することができる。即ち、上部プレート及び下部プレートは、第１フレーム、第２フレーム、第１バッテリーモジュール群及び第２バッテリーモジュール群の一部と接触するように構成されたことから、熱伝達効率を極大化してバッテリーパックの放熱効果を効果的に高めることができる。
また、本発明の一面によれば、上部プレート及び下部プレートの各々には、第１フレーム及び第２フレームを固定できる固定溝が形成されることで、バッテリーパックの使用中に外部衝撃によって第１フレーム及び第２フレームが動くことを効果的に防止することができる。これによって、バッテリーパックの耐久性及び安定性が向上する。
本発明の一実施例によるバッテリーパックを概略的に示した斜視図である。 図１のバッテリーパックの一部構成を分離して概略的に示した分離斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部バッテリーモジュールを概略的に示した正面斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部バッテリーモジュールを概略的に示した後面斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部バッテリーモジュールの構成を分離して示した分離斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックを概略的に示した一側面図である。 図２のバッテリーパックの一部構成のＡ領域を拡大して概略的に示した拡大斜視図である。 本発明の他の実施例によるバッテリーパックの一部構成である接続バスバーを概略的に示した斜視図である。 本発明の他の実施例によるバッテリーパックの一部構成を概略的に示した斜視図である。 本発明の他の実施例によるバッテリーパックの一部構成を概略的に示した底面斜視図である。 本発明のさらに他の実施例によるバッテリーパックを概略的に示した斜視図である。
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、本明細書及び特許請求の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パックを概略的に示した斜視図である。そして、図２は、図１のバッテリーパックの一部構成を分離して概略的に示した分離斜視図である。
図１及び図２を参照すれば、本発明のバッテリーパック１０００は、載置構造物３００、第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１及び第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２を含む。
ここで、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１及び前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２は、複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３を備え得る。
具体的に、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１は、前後方向へ配列された複数のバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３を含む。また、前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２は、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１の下に位置し、前後方向へ配列された複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６を含む。
図３は、本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部バッテリーモジュールを概略的に示した正面斜視図である。図４は、本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部バッテリーモジュールを概略的に示した後面斜視図である。そして、図５は、本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部バッテリーモジュールの構成を分離して示した分離斜視図である。
図３～図５を参照すれば、前記バッテリーモジュール２００は、複数の円筒型電池セル１００、モジュールハウジング２１０及び接続プレート２２０を備え得る。
ここで、前記円筒型電池セル１００は、円筒型電池缶１２０及び前記電池缶１２０の内部に収容された電極組立体（図示せず）を含み得る。
また、前記円筒型電池セル１００は、前記電池缶１２０が上下方向へ立てられる形態で構成され得る。さらに、前記電池缶１２０は、電気伝導性が高い材質を含んでおり、例えば、前記電池缶１２０は、アルミニウムまたは銅素材を含み得る。
そして、前記電池缶１２０の上部及び下部の各々に電極端子１１１ａ、１１１ｂが形成され得る。具体的に、前記電池缶１２０の上端の扁平な円形の上面には、第１電極端子１１１ａが形成され得、前記電池缶１２０の下端の扁平な円形の下面には、第２電極端子１１１ｂが形成され得る。
また、前記電池缶１２０の側部には、電気的絶縁部材が被覆され得る。
即ち、前記電池缶１２０は、内部の電極組立体の電極と電気的に接続しているため、意図しない導電性物体が前記電池缶１２０に接触して漏電が発生しないように前記電池缶１２０の側部を囲む絶縁フィルム（図示せず）または電気絶縁性の接着剤が被覆され得る。
また、電極組立体（図示せず）は、正極と負極との間に分離膜を挟んだ状態でゼリーロール型に巻き取られた構造で形成され得る。さらに、前記正極（図示せず）には、正極タブが付着され、電池缶１２０の上端の第１電極端子１１１ａに接続し得る。そして、前記負極（図示せず）には、負極タブが付着され、電池缶１２０の下端の第２負極端子１１１ｂに接続し得る。
さらに、前記複数の円筒型電池セル１００は、Ｆ方向から見たとき、モジュールハウジング２１０内で上下方向へ立てられた形態で水平方向へ配置され得る。
例えば、図４に示したように、一つのバッテリーモジュール２００には、２３個の円筒型電池セル１００を備えている。そして、前記２３個の円筒型電池セル１００は、上下方向へ立てられ、水平方向に相互に隣接するように配置され得る。さらに、前記円筒型電池セル１００の正極は上端部に形成され、負極は下端部に形成され得る。
ここで、前、後、左、右、上、下のような方向を示す用語は、観測者の位置や対象の置かれた形態によって変わり得る。但し、本明細書においては、説明の便宜のために、Ｆ方向から見たときを基準にして、前、後、左、右、上、下などの方向を区分して示す。
ここで、前記モジュールハウジング２１０には、前記複数の円筒型電池セル１００を挿入収容するように内部空間が形成され得る。具体的に、前記モジュールハウジング２１０は、前記円筒型電池セル１００の外側面を囲むように複数の中空Ｈ１が形成され得る。さらに、前記モジュールハウジング２１０は、左右方向の外側壁２１０ｃ、２１０ｄ及び前後方向の外側壁２１０ａ、２１０ｂを備え得る。
また、前記モジュールハウジング２１０は、上部ケース２１０Ａ及び下部ケース２１０Ｂを含み得る。
ここで、前記上部ケース２１０Ａには、前記円筒型電池セル１００の上部の外側面を囲むように中空Ｈ１が形成され得る。さらに、前記下部ケース２１０Ｂは、前記上部ケース２１０Ａの下部に締結され、前記円筒型電池セル１００の下部の外側面を囲むように中空Ｈ１が形成され得る。
そして、前記モジュールハウジング２１０の前方の外側壁２１０ａには、前記外側壁２１０ａの外面から突出して延びた結合突起２１３が形成され得る。また、前記モジュールハウジング２１０の後方の外側壁２１０ｂには、前記結合突起２１３が挿入されるように前記外側壁２１０ｂの外面から内側方向へ凹んだガイド溝２１５が備えられ得る。
例えば、図３に示したように、前記モジュールハウジング２１０の前方の外側壁２１０ａには、二つの結合突起２１３が形成され得る。そして、図３に示したように、前記モジュールハウジング２１０の後方の外側壁２１０ｂには、二つのガイド溝２１５が形成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明のモジュールハウジング２１０の結合突起２１３は、他のバッテリーモジュール２００のガイド溝２１５に挿入され、複数のバッテリーモジュール２００の配置をガイドできるので、複数のバッテリーモジュール２００を容易に配置できるだけでなく、相互に分離されにくく固定することができる。
また、前記接続プレート２２０は、本体部２２５及び接続部２２７を備え得る。具体的に、前記本体部２２５は、前記複数の円筒型電池セル１００の上部または下部に位置し得る。即ち、前記本体部２２５は、前記モジュールハウジング２１０の上部または下部に載置され得る。
この際、前記モジュールハウジング２１０の上部または下部には、前記接続プレート２２０の本体部２２５が載置される位置をガイドするように上方または下方へ突出したガイド突起Ｐ１が形成され得る。そして、前記接続プレート２２０には、前記ガイド突起Ｐ１が挿入されるように穿孔されたガイド孔Ｈ４が形成され得る。
さらに、前記接続プレート２２０は、電気伝導性素材を含み得る。例えば、前記電気伝導性素材は、銅、ニッケル、アルミニウム、金、銀などが主材料で構成された金属合金であり得る。
例えば、図５に示したように、バッテリーモジュール２００は、二つの接続プレート２２１、２２２の各々が前記複数の円筒型電池セル１００の上部及び下部の各々に位置し得る。
そして、前記モジュールハウジング２１０の上部に載置される接続プレート２２１には、３個のガイド孔Ｈ４が形成され得、前記モジュールハウジング２１０の上部には３個のガイド突起Ｐ１が形成され得る。さらに、前記モジュールハウジング２１０の下部に載置される接続プレート２２２には、３個のガイド孔Ｈ４が形成され得、前記モジュールハウジング２１０の下部には３個のガイド突起Ｐ１（図示せず）が形成され得る。
さらに、前記本体部２２５は、一部に前記複数の円筒型電池セル１００の電極端子１１１と電気的に接続する接続端子２２５ｃが複数個備えられ得る。具体的に、前記本体部２２５には、上下方向へ穿孔された少なくとも一つ以上の接続開口Ｈ３が形成され得る。また、前記接続プレート２２０の接続端子２２５ｃは、前記複数円筒型電池セル１００に形成された電極端子１１１と電気的に接続するように前記接続開口Ｈ３の縁部の内側から水平方向へ延びて突出して形成され得る。さらに、前記接続端子２２５ｃから延びて突出した端部は、突出延長方向を基準にして両側へ分かれた分枝構造を有し得る。
例えば、図５に示したように、二つの接続プレート２２１、２２２の各々には、２３個の接続開口Ｈ３が形成され得る。そして、前記２３個の接続開口Ｈ３の各々には、縁部の内側から水平方向へ延びて突出して形成された２３個の接続端子２２５ｃが形成され得る。さらに、前記接続端子２２５ｃは、突出延長方向を基準にして両側へ分かれた分枝構造を有し得る。
一方、前記接続部２２７は、前記本体部２２５から左方または右方へ突出して延びて形成され得る。また、前記接続部２２７は、前記突出延長された一部が前記本体部２２５から上方または下方へ折り曲げられた形態であり得る。そして、前記接続部２２７の前記折り曲げられた端部が他の一つの接続プレート２２０の一部と接続し得る。
例えば、図３～図５に示したように、前記モジュールハウジング２１０の上部に載置される接続プレート２２１には、本体部２２５の左右方向の端部から下方へ折り曲げられて延びた二つの接続部２２７が形成され得る。また、前記接続部２２７は、前記接続部２２７の前記折り曲げられた端部が他の一つのバッテリーモジュール２０６の接続プレート２２２の一部と接続し得る。
さらに、前記モジュールハウジング２１０の下部に載置される接続プレート２２２には、本体部２２５の左右方向の端部から上方へ折り曲げられて延びた二つの接続部２２７が形成され得る。そして、前記接続部２２７は、前記接続部２２７の前記折り曲げられた端部が他の一つの接続プレート２２０の一部と接続し得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明は、モジュールハウジング２１０の上方または下方に載置される本体部２２５と、前記本体部２２５の左右方向へ延びて上方または下方へ折り曲げられた接続部２２７と、を備えた接続プレート２２０を含むことで、従来技術のバッテリーパックと異なり、複数の接続プレート２２１、２２２同士の接続をモジュールハウジング２１０の左右方向の外側部で行うことができる。
これによって、従来技術と比較すれば、モジュールハウジング２１０内で接続プレート２２１、２２２同士の接続のための前後方向の空間確保が不要となり、バッテリーモジュール２００を前後方向へよりスリムに具現することができる。結果として、バッテリーパック１０００のエネルギー密度を大幅に高めることができる効果を奏する。
また、図３～図５を参照すれば、前記接続プレート２２０は、第１接続プレート２２１及び第２接続プレート２２２を備え得る。
具体的に、前記第１接続プレート２２１は、前記本体部２２５が前記複数の円筒型電池セル１００の上部に位置し得る。また、前記本体部２２５から突出して延びた前記接続部２２７が下方へ折り曲げられた形態であり得る。
例えば、前記第１接続プレート２２１は、前記複数の円筒型電池セル１００の上部に位置した電極端子１１１ａと電気的に接続（接合）し得る。さらに、前記第１接続プレート２２１の接続部２２７は、他のバッテリーモジュール２００に備えられた前記第２接続プレート２２２の接続部２２７と電気的に接続（接合）し得る。そして、前記第１接続プレート２２１の接続端子２２５ｃは、前記複数の円筒型電池セル１００の第１電極端子１１１ａと抵抗溶接によって接合され得る。
さらに、前記第２接続プレート２２２は、前記本体部２２５が前記複数の円筒型電池セル１００の下部に位置し、前記本体部２２５から突出して延びた前記接続部２２７が上方へ折り曲げられた形態であり得る。
例えば、前記第２接続プレート２２２は、前記複数の円筒型電池セル１００の下部に位置した電極端子１１１ｂと電気的に接続（接触）し得る。さらに、前記第２接続プレート２２２の接続部２２７は、他のバッテリーモジュール２００に備えられた前記第１接続プレート２２１の接続部２２７と電気的に接続し得る。そして、前記第２接続プレート２２２の接続端子２２５ｃは、前記複数の円筒型電池セル１００の第２電極端子１１１ｂと抵抗溶接によって接合し得る。
また、前記第１接続プレート２２１及び前記第２接続プレート２２２のいずれか一つ以上の接続部２２７は、前記モジュールハウジング２１０の最前方の末端部よりも前方へ突出して延びた拡張構造２２１ｂを有し得る。または、前記第１接続プレート２２１及び前記第２接続プレート２２２のいずれか一つ以上の接続部２２７は、前記モジュールハウジング２１０の最後方の末端部よりも後方へ突出して延びた拡張構造２２１ｂを有し得る。
具体的に、前記第１接続プレート２２１の接続部２２７には、前記モジュールハウジング２１０の最前方の末端部よりも前方へ突出して延びた拡張構造２２１ｂが形成され得る。さらに、前記第２接続プレート２２２の接続部２２７には、前記モジュールハウジング２１０の最後方の末端部よりも後方へ突出して延びた拡張構造（図示せず）が形成され得る。
例えば、図１及び図２に示したように、前記バッテリーパック１０００の第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１は、７個のバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３を備え得る。また、前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２は、７個のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６を備え得る。そして、前記バッテリーパック１０００は、２８個の接続プレート２２０を備え得る。また、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１及び前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２の各々に備えられた６個の第１接続プレート２２１の接続部２２７は、前記６個の第２接続プレート２２２の接続部２２７と接触するように前記モジュールハウジング２１０の最前方の末端部よりも前方へ突出して延びて形成され得る。
さらに、残りの二つのバッテリーモジュール２０６、２０７の上部に位置した接続プレート２２０ａは、前記接続部を備えておらず、下記の電装バスバー２９０と接続するための折曲構造２２０ｂが形成され得る。また、残りの二つのバッテリーモジュール２０５、２１３の第２接続プレート２２２は、前記接続部２２７が下記の接続バスバー２４０と接触するように構成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記第１接続プレート２２１及び前記第２接続プレート２２２のいずれか一つ以上の接続部２２７が、前記モジュールハウジング２１０の最前方の末端部よりも前方へ突出して延びるか、または最後方の末端部よりも後方へ突出して延びた拡張構造２２１ｂを有することで、別の接続部材なく一つの接続プレート２２１が他の一つの接続プレート２２２と接触できる。これによって、バッテリーパック１０００の製造コストを節減し、製造工程を単純化することができる。
また、図１をさらに参照すれば、バッテリーパック１０００に備えられた第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１及び第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２には、電装バスバー２９０が備えられ得る。
具体的に、前記電装バスバー２９０は、前方最外側に位置したバッテリーモジュール２０６、２０７の各々に備えられ得る。例えば、図２に示したように、前記電装バスバー２９０ｂは、前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２のバッテリーモジュール２０６の第１接続プレート２２１と電気的に接続し得る。そして、前記電装バスバー２９０ｂは、前方へ折り曲げられ、折り曲げられた端部がさらに上方へ折り曲げられた形態を有し得る。
また、前記電装バスバー２９０ａは、第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１のバッテリーモジュール２０７の第１接続プレート２２１と電気的に接続し得る。さらに、前記電装バスバー２９０ａは、前方へ折り曲げられ、折り曲げられた端部がさらに上方へ折り曲げられた形態を有し得る。
一方、前記載置構造物３００は、第１フレーム３１０及び第２フレーム３２０を含み得る。また、前記第１フレーム３１０は、両端を上方に折り曲げられて、複数のバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３が上部に載置される内部空間が形成されたプレート形状で構成され得る。即ち、前記第１フレーム３１０は、地面を基準で水平方向へ延びたプレート形状の収容部３１１と、前記収容部３１１の前後方向の両端部から上方へ折り曲げられて延びた延長部３１３と、を備え得る。
さらに、前記第２フレーム３２０は、両端が下方へ折り曲げられて内部空間が形成されたプレート形状で構成され得る。即ち、前記第２フレーム３２０は、複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６が収容され、地面を基準で水平方向へ延びたプレート形状の収容部３２１と、前記収容部３２１の前後方向の両端部から下方へ折り曲げられて延びた延長部３２３と、を備え得る。
さらに、前記第２フレーム３２０は、前記第１フレーム３１０の下部と結合し得る。具体的に、前記第１フレーム３１０の収容部３１１の外側下面と前記第２フレーム３２０の収容部３１１の外側上面とが相互に結合し得る。この際、前記第１フレーム３１０及び前記第２フレーム３２０は、溶接によって相互に結合できる。即ち、前記載置構造物３００は、前記第１フレーム３１０と前記第２フレーム３２０とが結合して全体的に「Ｈ」字状を有し得る。
例えば、前記載置構造物３００の第１フレーム３１０及び第２フレーム３２０は、鋼鉄、アルミニウム合金、銅合金またはステンレス素材からなり得る。また、前記載置構造物３００の構成には、電気絶縁性の素材を被覆し得る。
例えば、図２に示したように、前記第１フレーム３１０及び前記第２フレーム３２０は、前記第１フレーム３１０の収容部３１１の外側下面と前記第２フレーム３２０の収容部３２１の外側上面とが互いに上下方向に対応するように位置し得る。そして、前記第１フレーム３１０の収容部３１１の外側下面と前記第２フレーム３２０の収容部３２１の外側上面とが互いに結合し得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明の載置構造物３００は、分離された第１フレーム３１０及び第２フレーム３２０を結合した構成であって、一体型で構成された「Ｈ」字構造物と異なり、製造が簡単であり、小規模の製造施設においても前記載置構造物３００を製造することができるので、製造コストを大幅に減少させることができるという利点がある。
また、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１の複数のバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３は、前記第１フレーム３１０の内部空間に収容され得る。具体的に、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１の前記複数のバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３のモジュールハウジング２１０の下端部は、前記第１フレーム３１０の内部空間の底面３１１ａと接触するように配置され得る。
そして、前記モジュールハウジング２１０の下端部の一部には、前記バッテリーモジュールの接続プレート２２０が前記第１フレーム３１０の内部空間の底面３１１ａと直接的に接触しないように、前記接続プレート２２０よりも下方へ所定の距離で突出した構造が形成され得る。
さらに、前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２の複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６は、前記第２フレーム３２０の内部空間に収容され得る。具体的に、前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２の複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６のモジュールハウジング２１０の上端部は、前記第２フレーム３２０の内部空間の天面３２１ａと接触するように配置され得る。
そして、前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２のモジュールハウジング２１０の上端部には、前記第２フレーム３２０の内部空間の天面３２１ａと直接的に接触しないように、前記接続プレート２２０よりも上方へ所定の距離で突出した構造２１７が形成され得る。
一方、図２と共に図３～図５をさらに参照すれば、前記モジュールハウジング２１０は、Ｆ方向から見たとき、上下方向へ貫通した中空構造Ｈ５を有する固定管２１２を備え得る。具体的に、前記固定管２１２は、左方向及び右方向の各々の外側に位置し得る。例えば、図３に示したように、前記固定管２１２は、モジュールハウジング２１０の左側後端に位置し得る。また、他の固定管２１２は、モジュールハウジング２１０の右側後端に位置し得る。
一方、図３及び図４をさらに参照すれば、前記固定管２１２の上下方向の末端部は、前記モジュールハウジング２１０の上端面または下端面の残りの部位よりも上下方向へ突出するように延び得る。具体的に、前記固定管２１２の上方の末端部は、前記モジュールハウジング２１０の上端面の固定管２１２を除いた残りの部位よりも上方へ突出した構造を有し得る。また、前記固定管２１２の下方の末端部は、前記モジュールハウジング２１０の下端面の固定管２１２を除いた残りの部位よりも下方へ突出した構造を有し得る。
そして、図５を参照すれば、前記本体部２２５には、前記固定管２１２の上下方向の突出した末端部が挿入されるように上下方向へ穿孔されたガイドホールＨ２が形成され得る。
例えば、図５に示したように、前記第１接続プレート２２１の本体部２２５には、二つのガイドホールＨ２が形成され得る。また、前記二つのガイドホールＨ２の各々には、前記固定管２１２の上方の末端部が挿入され得る。
さらに、例えば、図５に示したように、前記第２接続プレート２２２の本体部２２５には、二つのガイドホールＨ２が形成され得る。そして、前記二つのガイドホールＨ２の各々には、前記固定管２１２の下方の末端部が挿入され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記本体部２２５には、前記固定管２１２の上下方向の突出した末端部が挿入されるように、上下方向へ穿孔されたガイドホールＨ２を形成することで、前記第１接続プレート２２１及び第２接続プレート２２２が前記モジュールハウジング２１０の上部または下部の正位置に載置されるようにガイドすることができる。これによって、前記第１接続プレート２２１及び第２接続プレート２２２の接続端子２２５ｃが前記複数の円筒型電池セル１００の電極端子１１１と対応する位置に配置でき、製造効率及び製品の完成度をより効果的に向上させることができる。
図６は、本発明の一実施例によるバッテリーパックを概略的に示した一側断面図である。
図５と共に図６を参照すれば、前記接続部２２７の一部（溶接部位）は、外側壁２１０ｄに位置した前記固定管２１２の左右方向の外側部と対向するように位置し得る。具体的に、前記モジュールハウジング２１０に備えられた固定管２１２は、中が空いている中空構造Ｈ５を有している。そして、前記固定管２１２は、前記モジュールハウジング２１０の左右外側壁２１０ｃ、２１０ｄに隣接するように形成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記第１接続プレート２２１及び前記第２接続プレート２２２の接続部２２７の重ねられた部位Ｓ’を、前記固定管２１２の左方向の外側部または右方向の外側部と対向するように位置させることで、バッテリーモジュール２０６に収容された円筒型電池セル１００と重ねられた部位Ｓ’の溶接位置が所定の距離で離隔できる。これによって、前記接続部２２７の溶接過程で発生した熱が、バッテリーモジュール２００の円筒型電池セル１００に伝達される量を最小化することができ、溶接による円筒型電池セル１００の性能低下を防止することができるので、不良率を効果的に減少させることができる。
図７は、図２のバッテリーパックの一部構成のＡ領域を拡大して概略的に示した拡大斜視図である。
また、図２と共に図７を参照すれば、前記第１フレーム３１０の内部空間の底面３１１ａには挿入部３１５が形成され得る。具体的に、前記挿入部３１５は、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１の固定管２１２の中空構造Ｈ５に挿入されるように上方へ突出して延びた固定部材３６０を備え得る。
例えば、前記挿入部３１５の固定部材３６０は、前記第１フレーム３１０の内部空間の底面３１１ａに穿孔された固定開口Ｈ７に挿入された押込ナット３６１及び前記押込ナット３６１に結合した角形状のボルト３６３を備え得る。
例えば、図２に示したように、前記第１フレーム３１０の内部空間の底面３１１ａには、１４個の挿入部３１５が形成され得る。そして、前記挿入部３１５の固定部材３６０は、前記第１フレーム３１０の底面３１１ａから上方へ延びた円筒状の本体及び上端部が上方へ進むほど直径が減少する錐体の形態を有し得る。
また、前記第２フレーム３２０の内部空間の天面３２１ａには、挿入部３２５が形成され得る。具体的に、前記挿入部３２５の固定部材は、前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２の固定管２１２の中空構造Ｈ５に挿入されるように下方へ突出して延びた形態である。例えば、前記第１フレーム３１０に備えられた挿入部３１５と同様に、前記挿入部３２５の固定部材は、前記第２フレーム３２０の内部空間の天面３２１ａに、図７に具備された穿孔された固定開口（Ｈ７）に挿入された押込ナット３６１及び前記押込ナット３６１に結合した角形状のボルト３６３と同じ構成を備え得る。
例えば、図２に示したように、前記第２フレーム３２０の内部空間の天面３２１ａには、１４個の挿入部３２５が形成され得る。そして、前記挿入部３２５の固定部材は、前記第２フレーム３２０の天面３２１ａから下方へ延びた円筒状の本体と、下端部が下方へ進むほど直径が減少する錐体の形態を有し得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記第１フレーム３１０及び前記第２フレーム３２０の各々に挿入部３１５、３２５を形成することで、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１及び前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２に備えられた複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３を動くことなく効果的に固定することができる。
さらに、従来技術の載置構造物（図示せず）は、二層として積層された複数のバッテリーモジュール（図示せず）を載置する場合、複数のバッテリーモジュールを載置構造物に固定するために二層として積層された大きさで上下方向へ長く延びた長ボルト及び複数のバッテリーモジュールの各々に備えられるブッシングが必要であった。そして、従来技術においては、複数のバッテリーモジュールが載置構造物３００に搭載した状態で長ボルト及びブッシングを複数のバッテリーモジュールに挿入固定する工程を行い、このような工程は精密な作業を要し、製造時間が多くかかった。
また、このような長ボルト及びブッシングを備えることは、材料費が高くなり、バッテリーパックの重量が増加する主な原因になった。これに対し、本発明は、複数の長ボルト及びブッシング構成の代わりに、前記第１フレーム３１０及び前記第２フレーム３２０に挿入部３１５を適用する場合、載置構造物３００に複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３を載置すると共に固定することができて製造時間を短縮し、材料費を節減することができ、バッテリーパック１０００の重量を効果的に減少させることができる。
さらに、前記第１フレーム３１０の折り曲げられた部分（延長部）３１３には、前後方向へ隆起したビーディング構造３１０ｂが形成され得る。例えば、図２に示したように、前記第１フレーム３１０の前方に位置した折り曲げられた部分（延長部）３１３には、後方向（内側方向）へ隆起したビーディング構造３１０ｂが形成され得る。
また、前記第２フレーム３２０の折り曲げられた部分（延長部）３２３には、前後方向へ隆起したビーディング構造３２０ｂが形成され得る。例えば、図２に示したように、前記第２フレーム３２０の前方に位置した折り曲げられた部分（延長部）３２３には、後方向（内側方向）へ隆起したビーディング構造３２０ｂが形成され得る。
そして、前記第１フレーム３１０の前記ビーディング構造３１０ｂの内側面は、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１の前方外側と対向または接触するように構成され得る。さらに、前記第２フレーム３２０の前記ビーディング構造３２０ｂの内側面は、前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２の前方外側と対向または接触するように構成され得る。
また、前記第１フレーム３１０の内部空間の底面３１１ａ及び前記第２フレーム３２０の内部空間の天面３２１ａには、上方または下方へ隆起したビーディング構造３１０ｂ２、３２０ｂ２が形成され得る。例えば、図２に示したように、前記第１フレーム３１０の内部空間の底面３１１ａには、上方へ隆起したビーディング構造３１０ｂ２が形成され得る。さらに、前記第２フレーム３２０の内部空間の天面３２１ａには、下方へ隆起したビーディング構造３２０ｂ２が形成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記第１フレーム３１０及び前記第２フレーム３２０にビーディング構造３１０ｂ、３２０ｂを形成することで、前記第１フレーム３１０及び第２フレーム３２０の機械的剛性を高める効果を奏する。さらに、前記第１フレーム３１０及び第２フレーム３２０の延長部３１３、３２３に形成されたビーディング構造３１０ｂ、３２０ｂは、前記第１フレーム３１０及び第２フレーム３２０に収容された第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１及び第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２の前後方向の移動による衝撃を吸収（緩衝）する作用をし、内蔵された複数の円筒型電池セル１００の安定性及び耐久性を向上させることができる。
また、図１を参照すれば、前記第１フレーム３１０及び前記第２フレーム３２０の折り曲げられた部分の外側には、電気的部品４０１、４０３が載置され得る。具体的に、前記電気的部品４０１、４０３は、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１及び前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２の電流を検知するか、または作動を制御するように構成され得る。
例えば、前記バッテリーパック１０００には、複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６と共に幾つかの電気的部品（図示せず）が含まれ得る。そして、このような電気的部品４０１、４０３を電装品（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）ともいう。さらに、前記バッテリーパック１０００に含まれる電装品の代表的な例には、リレー４０３や電流センサー、ヒューズ、バッテリー管理システム（ＢＭＳ、Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）４０１などが挙げられる。このような電装品は、バッテリーパック１０００に含まれた円筒型電池セル１００の充放電を管理し、安全性を確保するための構成要素であって、多くのバッテリーパック１０００に必須に含まれる構成要素である。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記第１フレーム３１０及び前記第２フレーム３２０の折り曲げられた部分の外側には、電気的部品４０１、４０３を載置することで、前記載置構造物３００に搭載された複数のバッテリーモジュール２００から発生した電磁波または磁場の影響を避けることができ、誤作動ないし信号ノイズの発生を防止することができる。即ち、前記第１フレーム３１０及び前記第２フレーム３２０が電磁波や磁場を遮断できる金属で構成することで、このような効果を奏することができる。
例えば、図１に示したように、Ｆ方向から見たとき、前記第１フレーム３１０及び前記第２フレーム３２０の前方の折り曲げられた部分（延長部）３１３の外側には、電装品が取り付けられ得る。さらに、前記電装品は、ＢＭＳ及びリレーを含み得る。そして、前記ＢＭＳ４０１及びリレー４０３の各々は、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１及び前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２の各々に備えられた電装バスバー２９０ａ、２９０ｂと電気的に接続し得る。
さらに、図２を参照すれば、前記第１フレーム３１０及び前記第２フレーム３２０の前方側の折り曲げられた部分３１３、３２３には、前記電装バスバー２９０ａ、２９０ｂの各々が外部へ突出して延びるように開放された開放部Ｏ１、Ｏ２が形成され得る。また、前記電装バスバー２９０ａは、前記接続プレート２２０と前記電気的部品４０１、４０３との電気的接続をなすように構成され得る。
例えば、図２に示したように、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１の電装バスバー２９０ａは、バッテリーモジュール２０７の上端部に備えられた接続プレート２２０ａと電気的に接続するように構成され得る。このために、前記接続プレート２２０ａには、本体部２２５ａの前端部から下方へ折り曲げられて延びた構造２２０ｂを有し得る。そして、前記接続プレート２２０の折り曲げられて延びた構造２２０ｂの内側面は、前記電装バスバー２９０ａの一部と接触するように構成され得る。
同様に、例えば、図２に示したように、前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２の電装バスバー２９０ａは、バッテリーモジュール２０６の上端部に備えられた接続プレート２２０と電気的に接続するように構成され得る。このために、前記接続プレート２２０には、本体部２２５ａの前端部から下方へ折り曲げられて延びた構造２２０ｂを有し得る。さらに、前記接続プレート２２０の折り曲げられて延びた構造２２０ｂの内側面は、前記電装バスバー２９０ｂの一部と接触するように構成され得る。
さらに、前記電装バスバー２９０は前方へ折り曲げられ、折り曲げられた端部がさらに上方または下方へ折り曲げられた形態を有し得る。例えば、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１に備えられた電装バスバー２９０ａは前方へ折り曲げられ、折り曲げられた端部がさらに下方へ折り曲げられ、さらに前方へ折り曲げられた形態を有し得る。そして、前記電装バスバー２９０ａの前方の端部は、前記第１フレーム３１０の前方の折り曲げられた部分３１３に形成された開放部Ｏ１を通して外部へ突出して延びるように構成され得る。
また、前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２に備えられた電装バスバー２９０ｂは前方へ折り曲げられ、折り曲げられた端部がさらに上方へ折り曲げられた形態を有し得る。さらに、前記接続プレート２２０の折り曲げられて延びた構造２２０ｂの内側面は、前記電装バスバー２９０ｂの一部と接触するように構成され得る。そして、前記電装バスバー２９０ｂの前方の端部は、前記第２フレーム３２０の前方の折り曲げられた部分３２３に形成された開放部Ｏ２を通して外部へ突出して延びるように構成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記第１フレーム３１０及び前記第２フレーム３２０の各々に形成された開放部Ｏ１、Ｏ２は、前記電装バスバー２９０をより短い長さで前記電気的部品と接続可能な構造を形成することができ、バッテリーパック１０００の設置を簡単にし、製造コストを節減し、製品の空間効率を高めることができる。
図８は、本発明の他の実施例によるバッテリーパックの一部構成である接続バスバーを概略的に示した一側面図である。
図１と共に、図８を参照すれば、前記バッテリーパック１０００は、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１と前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２とを電気的に接続するように構成された電気伝導性素材を備えた接続バスバー２４０をさらに含み得る。具体的に、前記接続バスバー２４０は、電気伝導性素材を含み得る。例えば、前記電気伝導性素材は、銅、ニッケル、アルミニウム、金、銀などが主材料で構成された金属合金であり得る。
より具体的に、前記接続バスバー２４０は、第１接続部２４２、第２接続部２４４及び迂回部２４６を備え得る。より具体的に、前記第１接続部２４２は、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１に備えられた第１接続プレート２２１または前記第２接続プレート２２２と接触するように構成され、上方へ長く延びたプレートを有し得る。また、前記第２接続部２４４は、前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２に備えられた第１接続プレート２２１または前記第２接続プレート２２２と接触するように下方へ長く延びたプレートを有し得る。
さらに、前記迂回部２４６は、両端部の各々が前記第１接続部２４２及び前記第２接続部２４４と接続するように構成され得る。そして、前記迂回部２４６は、前記第１接続部２４２及び前記第２接続部２４４から外側方向へ段差を有する構造のプレートを有し得る。
さらに、前記接続バスバー２４０は、絶縁カバー２４８を備え得る。具体的に、前記絶縁カバー２４８は、前記迂回部２４６の内側面と対向するように位置し得る。さらに、前記絶縁カバー２４８は、前記迂回部２４６が前記第１フレーム３１０及び前記第２フレーム３２０と接触しないように位置し得る。そして、前記絶縁カバー２４８は、電気絶縁性素材を含み得る。例えば、前記絶縁素材は、電気伝導性が非常に低いプラスチック素材またはゴムであり得る。
例えば、図１に示したように、バッテリーパック１０００の前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２に備えられたバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６と、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１に備えられたバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３の各々に備えられた二つの第２接続プレート２２２を相互に電気的に接続するように構成された一つの接続バスバー２４０を含み得る。
また、図１及び図２を参照すれば、前記接続バスバー２４０は、前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２のバッテリーモジュール２０５に備えられた第２接続プレート２２２と接触する第１接続部２４２と、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１のバッテリーモジュール２０７に備えられた第２接続プレート２２２と接触する第２接続部２４４と、を備え得る。そして、前記第１接続部２４２と前記第２接続部２４４とを連結するように構成され、前記第１接続部２４２及び前記第２接続部２４４から外側方向へ段差を有する迂回部２４６を備え得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、バッテリーパック１０００は、第１接続部２４２、第２接続部２４４、迂回部２４６及び絶縁カバー２４８を備えた接続バスバー２４０を含むことで、短絡なく容易に、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１の複数のバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３と、前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２の複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６を電気的に接続することができ、バッテリーパック１０００の安定性を向上させることができる。
図９は、本発明の他の実施例によるバッテリーパックの一部構成を概略的に示した斜視図である。そして、図１０は、本発明の他の実施例によるバッテリーパックの一部構成を概略的に示した底面斜視図である。
図２と共に、図９及び図１０を参照すれば、前記接続プレート２２０の外側面の少なくとも一部には、熱伝導性パッド３３０が付加され得る。具体的に、前記熱伝導性パッド３３０は、熱伝導性の高い高分子樹脂またはシリコーン系樹脂及びフィラーを含み得る。例えば、前記高分子樹脂は、ポリシロキシサン樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂またはエポキシ樹脂であり得る。そして、前記熱伝導性パッド３３０は、付加された接着物質が固化した形態であり得る。例えば、前記接着物質は、アクリル系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ゴム系などの物質であり得る。また、前記熱伝導性パッド３３０の一部は、前記第１フレーム３１０及び前記第２フレーム３２０と接触するように構成され得る。
例えば、図９に示したように、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１の上部には、前記接続プレート２２１の上面を全体的にカバーするように熱伝導性パッド３３０が付加され得る。さらに、図１０に示したように、前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２の下部には、前記接続プレート２２２の下面を全体的にカバーするように熱伝導性パッド３３０が付加され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記熱伝導性パッド３３０は、前記接続プレート２２０に付加されることで、前記接続プレート２２０に蓄積された熱を吸収して効果的に外部へ放出することができ、バッテリーパック１０００の冷却効率を向上させることができる。さらに、前記熱伝導性パッド３３０の一部を前記第１フレーム３１０及び前記第２フレーム３２０と接触するように構成することで、熱伝導率を極大化することができる。
図１１は、本発明のさらに他の実施例によるバッテリーパックを概略的に示した斜視図である。参照までに、図１１による上部プレート３４０は、説明の便宜のために内部が見えるように透明に図示した。
図１１を参照すれば、前記載置構造物３００は、上部プレート３４０、下部プレート３５０及び複数の第２挿入部３４３を備え得る。
具体的に、前記上部プレート３４０は、前記第１フレーム３１０の上部を覆うように位置し得る。また、前記上部プレート３４０は、前記第１フレーム３１０の上部に位置し得る。そして、前記上部プレート３４０は、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１の上端部及び前記第１フレーム３１０の両端の上方へ折り曲げられた部分（延長部）３１３を覆うように構成され得る。
例えば、図１１に示したように、前記上部プレート３４０は、前記第１フレーム３１０の上部を覆うように位置し得る。さらに、前記上部プレート３４０には、前記第１フレーム３１０よりも水平方向へさらに突出して延びた外周部が形成され得る。
さらに、前記下部プレート３５０は、前記第２フレーム３２０の下部を上方へ支持するように位置し得る。具体的に、前記下部プレート３５０は、前記第２フレーム３２０の下部に位置し得る。そして、前記下部プレート３５０は、前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２の下端部及び前記第２フレーム３２０の両端の下方へ折り曲げられた部分（延長部）３２１を上方へ支持するように構成され得る。
例えば、図１１に示したように、前記下部プレート３５０は、前記第２フレーム３２０の下部に位置し得る。また、前記下部プレート３５０は、前記第２フレーム３２０の下方へ折り曲げられた部分３２３及び前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２の下部を上方へ支持するように構成され得る。さらに、前記下部プレート３５０には、前記第２フレーム３２０よりも水平方向へさらに突出して延びた外周部が形成され得る。そして、前記下部プレート３５０には、前記第２フレーム３２０よりも水平方向へさらに突出して延びた外周部が形成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記載置構造物３００は、上部プレート３４０及び下部プレート３５０をさらに備えることで、前記第１フレーム３１０、前記第２フレーム３２０、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１及び前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２の蓄積された熱を外部へ伝達できる。即ち、前記上部プレート３４０及び前記下部プレート３５０は、前記第１フレーム３１０、前記第２フレーム３２０、前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１及び前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２の一部と接触するように構成されたことから、熱伝達効率を極大化してバッテリーパック１０００の放熱性を効果的に向上させることができる。
また、前記上部プレート３４０には、前記第１フレーム３１０の両端が上方へ折り曲げられた部分３１３における折り曲げられた方向の端部が挿入されるように、上方へ凹んだ固定溝（図示せず）が形成され得る。さらに、前記下部プレート３５０には、前記第２フレーム３２０の両端が下方へ折り曲げられた部分３２３における折り曲げられた方向の端部が挿入されるように、下方へ凹んだ固定溝Ｈ６が形成され得る。
例えば、図１１に示したように、前記下部プレート３５０の上面には、前記第２フレーム３２０の両端の下方へ折り曲げられた部分３２３の各々の端部が挿入されるように、下方へ凹んだ固定溝Ｈ６が二つ形成され得る。図１１には示されていないが、前記上部プレート３４０の下面には、これと同様に前記第１フレーム３１０の両端の上方へ折り曲げられた部分３１３の各々の端部が挿入されるように、上方へ凹んだ固定溝が二つ形成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記上部プレート３４０及び前記下部プレート３５０の各々には、前記第１フレーム３１０及び前記第２フレーム３２０を固定できる固定溝Ｈ６が形成されることで、バッテリーパック１０００の使用中に外部衝撃によって前記第１フレーム３１０及び前記第２フレーム３２０が動くことを効果的に防止することができる。これによって、バッテリーパック１０００の耐久性及び安定性が向上する。
一方、図５と共に図１１を参照すれば、前記第２挿入部３４３は、前記上部プレート３４０が前記第１バッテリーモジュール群２００Ｇ１及び前記第１フレーム３１０に固定されるように、前記上部プレート３４０に内側方向へ突出して延びた形態で備えられ得る。例えば、図１１に示したように、前記第２挿入部３４３ａは、前記上部プレート３４０に形成された開口Ｈ８に下方へ挿入された形態であり得る。そして、前記第２挿入部３４３ａは、前記上部プレート３４０に形成された開口Ｈ８を完全には通過できないように、前記開口Ｈ８よりも大きい直径を有する押込ナット（図７の押込ナット３６１と類似構造を有する）が備えられ得る。
さらに、前記第２挿入部３４３ａは、前記バッテリーモジュール２００のモジュールハウジング２１０に形成された固定管２１２（図３）に挿入されるように内側方向へ突出して延びた形態で形成され得る。また、他の第２挿入部３４３ｂは、前記第１フレーム３１０の両端が折り曲げられた部分３１３の外側面を内側方向へ加圧するように形成され得る。例えば、前記第２挿入部３４３ｂは、前記上部プレート３４０に穿孔された固定開口Ｈ８に押込ナット３６１（図７）が挿入され、前記押込ナットに円錐台形状のボルト３６３（図７）が結合した構成であり得る。
例えば、図１１に示したように、前記上部プレート３４０には、第２挿入部３４３が１６個形成され得る。さらに、前記１６個の第２挿入部３４３のうち、１４個の挿入部３４３ａが前記複数のバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３の固定管２１２（図３）の各々に挿入され得る。そして、残りの二つの第２挿入部３４３ｂは、前記第１フレーム３１０の両端が折り曲げられた部分３１３を内側方向へ加圧するように形成され得る。
さらに、前記第２挿入部３４３は、前記下部プレート３５０が前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２及び前記第２フレーム３２０に固定されるように前記下部プレート３５０に備えられ得る。例えば、前記第２挿入部３４３は、前記下部プレート３５０に形成された開口Ｈ９に、外部から上方へ挿入された形態であり得る。そして、前記第２挿入部３４３は、前記下部プレート３５０に形成された開口Ｈ９を完全に通過できないように、前記開口Ｈ９よりも大きい直径を有する押込ナット（図７の押込ナット３６１と同一）が備えられ得る。
さらに、前記下部プレート３４０の第２挿入部３４３は、前記バッテリーモジュール（図３の２００）のモジュールハウジング２１０の下部に形成された固定管２１２に挿入されるように形成され得る。また、前記第２挿入部３４３は、前記第２フレーム３１０の両端が折り曲げられた部分３２３の外側面を内側方向へ加圧するように形成され得る。例えば、前記第２挿入部３４３は、前記下部プレート３５０に穿孔された固定開口Ｈ９に押込ナット３６１が挿入され、前記押込ナット３６１に角形状のボルト３６３（図７）が結合した構成であり得る。
例えば、図１１において第２挿入部３４３が示されていないが、前記上部プレート３４０に形成された第２挿入部３４３と類似に、前記下部プレート３５０には、第２挿入部３４３が１６個形成され得る。そして、前記１６個の第２挿入部３４３のうち、１４個が前記第２バッテリーモジュール群２００Ｇ２の複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６のモジュールハウジング２１０（図３）の固定管２１２（図３）の下端の各々に挿入され得る。さらに、残りの二つの第２挿入部３４３は、前記第２フレーム３２０の両端が折り曲げられた部分３２３を内側方向へ加圧するように形成され得る。
また、本発明による電子デバイスは、前記バッテリーパック１０００を含み得る。さらに、前記電子デバイス（図示せず）は、前記バッテリーパック１０００を内部に収容するケース（図示せず）を備え得る。
さらに、本発明による自動車（図示せず）は、前記バッテリーパック１０００を含み得る。さらに、前記自動車は、例えば、前記バッテリーパック１０００を電源にする電気モーター（図示せず）を備えた電気自動車であり得る。
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。
以上、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、本発明の属する技術分野で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。
本発明は、複数のバッテリーモジュールを含むバッテリーパックに関する。また、本発明は、このようなバッテリーパックが備えられた電子デバイス及び自動車関連産業に利用可能である。
１００ 円筒型電池セル
１１１ 電極端子
１１１ａ 第１電極端子
１１１ｂ 第２電極端子
２００Ｇ１ 第１バッテリーモジュール群，
２００Ｇ２ 第２バッテリーモジュール群
２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３ バッテリーモジュール
２１０ モジュールハウジング
２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ 外側壁
２１２ 固定管
２１３ 結合突起
２１５ ガイド溝
２２０ 接続プレート
２２１ 第１接続プレート
２２１ｂ 拡張構造
２２２ 第２接続プレート
２２５ 本体部
２２５ｃ 接続端子
２２７ 接続部
２４０ 接続バスバー
２４２ 第１接続部
２４４ 第２接続部
２４６ 迂回部
２４８ 絶縁カバー
２９０ａ、２９０ｂ 電装バスバー
３００ 載置構造物
３１０ 第１フレーム
３１０ｂ、３２０ｂ ビーディング構造
３１５、３２５ 挿入部
３２０ 第２フレーム
３３０ 熱伝導性パッド
３４０ 上部プレート
３４３、３５３ 第２挿入部
３５０ 下部プレート
３６１ 押込ナット
３６３ ボルト
４０１、４０３ 電気的部品
１０００ バッテリーパック
Ｈ１ 中空
Ｈ２ ガイドホール
Ｈ３ 接続開口

Claims (13)

  1. 両端が上方へ折り曲げられ、内部空間が形成されたプレート形状で構成された第１フレーム、及び前記第１フレームの下部と結合し、両端が下方へ折り曲げられ、内部空間が形成されたプレート形状で構成された第２フレームを備える載置構造物と、
    前記第１フレームの内部空間に収容され、複数のバッテリーモジュールを備える第１バッテリーモジュール群と、
    前記第２フレームの内部空間に収容され、複数のバッテリーモジュールを備える第２バッテリーモジュール群と、
    を含み、
    前記第１バッテリーモジュール群及び前記第２バッテリーモジュール群の各々は、前後方向へ配列された複数のバッテリーモジュールを含み、
    前記バッテリーモジュールは、
    電極端子が上部及び下部に各々形成され、水平方向へ配置された複数の円筒型電池セルと、
    前記円筒型電池セルを挿入収容するように複数の中空が形成されたモジュールハウジングと、
    前記複数の円筒型電池セルの上部または下部に位置し、一部に、前記複数の円筒型電池セルのいずれか一つに形成された電極端子と電気的に接続する接続端子が複数個備えられた本体部、及び前記本体部から左方向または右方向へ突出して延び、前記突出して延びた一部が前記本体部から上方または下方へ折り曲げられ、前記折り曲げられた端部が他の一つの接続プレートの一部と接続した接続部、を備える接続プレートと、
    を備えており、
    前記接続プレートは、前記本体部が前記複数の円筒型電池セルの上部に位置し、前記本体部から突出して延びた前記接続部が下方へ折り曲げられた第１接続プレートと、前記本体部が前記複数の円筒型電池セルの下部に位置し、前記本体部から突出して延びた前記接続部が上方へ折り曲げられた第２接続プレートと、を備え、
    前記第１接続プレートの接続部が、他のバッテリーモジュールに備えられた前記第２接続プレートの接続部と接続しており、
    前記第１フレーム及び前記第２フレームの折り曲げられた部分、前記第１フレームの内部空間の底面及び前記第２フレームの内部空間の天面のいずれか一つ以上には、上下方向または前後方向へ隆起したビーディング構造が形成されていることを特徴とする、バッテリーパック。
  2. 前記接続プレートの接続部が、前記モジュールハウジングの最前方の末端部よりも前方へ突出して延びるか、または最後方の末端部よりも後方へ突出して延びた拡張構造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。
  3. 前記モジュールハウジングは、上下方向へ貫通した中空構造を有する複数の固定管を備えており、
    前記複数の固定管はそれぞれ、左方向及び右方向の後端において前記モジュールハウジングの上面及び下面に位置しており、
    前記固定管の上下方向の末端部は、前記モジュールハウジングの上面または下面の残りの部位よりも上下方向へさらに突出して延びてい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パック。
  4. 前記本体部には、前記固定管の上下方向の突出した末端部が挿入されるように上下方向へ穿孔されたガイドホールが形成されていることを特徴とする請求項３に記載のバッテリーパック。
  5. 前記接続部が、前記固定管の左右方向の外側部と対向するように位置していることを特徴とする請求項３又は４に記載のバッテリーパック。
  6. 前記第１フレームの内部空間の底面には、前記第１バッテリーモジュール群の前記固定管の中空構造に挿入されるように上方へ突出して延びた挿入部が形成され、
    前記第２フレームの内部空間の天面には、前記第２バッテリーモジュール群の前記固定管の中空構造に挿入されるように下方へ突出して延びた挿入部が形成されていることを特徴とする請求項３～５のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
  7. 前記第１フレーム及び前記第２フレームの折り曲げられた部分の外側には、前記第１バッテリーモジュール群及び前記第２バッテリーモジュール群の電流を検知するか、または作動を制御するように構成された電気的部品が取り付けられたことを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
  8. 前記第１フレーム及び前記第２フレーム各々の折り曲げられた部分には、前記接続プレートと前記電気的部品との電気的接続をなすように構成された電装バスバーが外部へ突出して延びるように開放された開放部が形成されていることを特徴とする、請求項７に記載のバッテリーパック。
  9. 前記第１バッテリーモジュール群と前記第２バッテリーモジュール群とを電気的に接続するように構成された電気伝導性素材を備えた接続バスバーを含み、
    前記接続バスバーは、
    前記第１バッテリーモジュール群の接続プレートと接続する第１接続部と、前記第２バッテリーモジュール群の接続プレートと接続する第２接続部と、両端部の各々が前記第１接続部及び前記第２接続部と接続し、前記第１接続部及び前記第２接続部から外側方向へ段差を有する迂回部と、を備えることを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
  10. 前記接続プレートの外側面の少なくとも一部には、熱伝導性パッドが付加されたことを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
  11. 前記載置構造物は、
    前記第１フレームの上部を覆うように位置した上部プレートと、
    前記第２フレームの下部を上方へ支持するように位置した下部プレートと、をさらに備え、
    前記上部プレートまたは前記下部プレートには、内側方向へ突出して延びた第２挿入部が形成されたことを特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
  12. 請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のバッテリーパックを含む、電子デバイス。
  13. 請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のバッテリーパックを含む、自動車。
JP2020537752A 2018-11-05 2019-10-18 載置構造物を含むバッテリーパック Active JP7066095B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0134724 2018-11-05
KR1020180134724A KR102326596B1 (ko) 2018-11-05 2018-11-05 탑재 구조물을 포함하는 배터리 팩
PCT/KR2019/013789 WO2020096221A1 (ko) 2018-11-05 2019-10-18 탑재 구조물을 포함하는 배터리 팩

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021510447A JP2021510447A (ja) 2021-04-22
JP7066095B2 true JP7066095B2 (ja) 2022-05-13

Family

ID=70612144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020537752A Active JP7066095B2 (ja) 2018-11-05 2019-10-18 載置構造物を含むバッテリーパック

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20210050568A1 (ja)
EP (1) EP3748722B1 (ja)
JP (1) JP7066095B2 (ja)
KR (1) KR102326596B1 (ja)
CN (1) CN111630683B (ja)
WO (1) WO2020096221A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3092216A1 (en) * 2019-09-10 2021-03-10 Proterra Inc. Battery system of an electric vehicle
CN211320199U (zh) * 2019-12-31 2020-08-21 宁德时代新能源科技股份有限公司 采样组件、电池模块、电池组及装置
KR20210089448A (ko) * 2020-01-08 2021-07-16 주식회사 엘지에너지솔루션 접속 플레이트를 구비한 배터리 팩
JP7091381B2 (ja) * 2020-03-06 2022-06-27 本田技研工業株式会社 バッテリパック
KR20210151470A (ko) 2020-06-05 2021-12-14 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 팩
JP2023524300A (ja) * 2020-07-14 2023-06-09 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリモジュール、それを含むバッテリパック、および自動車
WO2022060003A1 (ko) * 2020-09-21 2022-03-24 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈, 배터리 팩, 및 이를 포함하는 자동차
CN115917848A (zh) * 2020-11-13 2023-04-04 株式会社Lg新能源 电池组、车辆和电子装置
CN113517512B (zh) * 2021-06-16 2022-10-18 东风时代(武汉)电池系统有限公司 一种电池模组的安装支架
US20220407146A1 (en) * 2021-06-16 2022-12-22 Lg Energy Solution, Ltd. Battery cell retention frame
CN115832591B (zh) * 2021-10-21 2024-03-26 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包和用电装置
CN114039085A (zh) * 2021-10-29 2022-02-11 北京博瑞原子空间能源科技有限公司 一种卫星用的锂离子蓄电池组
TWI807493B (zh) * 2021-11-18 2023-07-01 大陸商美律電子(深圳)有限公司 電池固定組件、電池模組及電池固定結構
KR20230105966A (ko) * 2022-01-05 2023-07-12 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US11876240B2 (en) * 2022-01-25 2024-01-16 Sean Anderson Portable energy storage and power supply system
CN115513606B (zh) * 2022-09-28 2024-04-05 航天锂电科技(江苏)有限公司 电池模组连接结构

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007165286A (ja) 2005-12-09 2007-06-28 Hyundai Motor Co Ltd 燃料電池スタック構造
WO2014125807A1 (ja) 2013-02-14 2014-08-21 三洋電機株式会社 電池モジュール
JP2016504731A (ja) 2013-04-29 2016-02-12 エルジー・ケム・リミテッド 自動車用バッテリーパックに含まれるバッテリーモジュール集合体
JP2018527705A (ja) 2016-01-12 2018-09-20 エルジー・ケム・リミテッド 単位モジュールに対する安定した固定手段を備えている電池モジュールアセンブリ

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6224998B1 (en) * 1999-02-04 2001-05-01 Delphi Technologies, Inc. Battery, tray and heat shield assembly
US7838142B2 (en) * 2006-02-09 2010-11-23 Scheucher Karl F Scalable intelligent power supply system and method
US8771382B2 (en) * 2011-02-25 2014-07-08 GM Global Technology Operations LLC Heat shrink joining of battery cell components
DE112012007185B4 (de) * 2012-11-30 2020-09-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Elektrische Speichervorrichtung
JP6355956B2 (ja) * 2014-04-16 2018-07-11 矢崎エナジーシステム株式会社 電池パック及び電源装置
US10033022B2 (en) * 2014-09-30 2018-07-24 Johnson Controls Technology Company Battery module retention structure
KR101816355B1 (ko) * 2015-10-19 2018-01-08 현대자동차주식회사 연료전지 스택 모듈 변형 방지 장치
US10170739B2 (en) * 2015-10-27 2019-01-01 Bosch Battery Systems GmbH Pin mount for battery module
US10411252B2 (en) * 2016-02-09 2019-09-10 GM Global Technology Operations LLC Positive electrode composition, a positive electrode of a lithiumion electrochemical cell, and a method of forming the positive electrode
CN107403969B (zh) * 2016-05-20 2019-08-06 莫列斯有限公司 电池装置及电池连接模块
JP6638667B2 (ja) * 2017-02-10 2020-01-29 トヨタ自動車株式会社 電池パック
GB2560039B (en) * 2017-02-28 2020-05-27 Jaguar Land Rover Ltd Battery cell housing
WO2018194296A1 (ko) * 2017-04-18 2018-10-25 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
KR101991459B1 (ko) 2017-06-09 2019-06-20 권문찬 휴대 단말기용 커버
JP6709757B2 (ja) * 2017-06-20 2020-06-17 矢崎総業株式会社 バスバー構造
KR101850076B1 (ko) * 2017-09-08 2018-04-18 (주)서광시스템 배터리 랙
KR102270234B1 (ko) * 2017-12-12 2021-06-25 주식회사 엘지에너지솔루션 크로스 빔을 내장한 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102301196B1 (ko) * 2018-10-04 2021-09-09 주식회사 엘지에너지솔루션 접속 플레이트를 구비한 배터리 팩
KR102313023B1 (ko) * 2018-11-29 2021-10-13 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩
KR102492310B1 (ko) * 2019-06-24 2023-01-27 주식회사 엘지에너지솔루션 커버 구조물을 포함하는 배터리 팩 및 전자 디바이스 및 자동차
KR102564496B1 (ko) * 2019-07-02 2023-08-04 주식회사 엘지에너지솔루션 접속 플레이트를 구비한 배터리 팩 및 전자 디바이스 및 자동차

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007165286A (ja) 2005-12-09 2007-06-28 Hyundai Motor Co Ltd 燃料電池スタック構造
WO2014125807A1 (ja) 2013-02-14 2014-08-21 三洋電機株式会社 電池モジュール
JP2016504731A (ja) 2013-04-29 2016-02-12 エルジー・ケム・リミテッド 自動車用バッテリーパックに含まれるバッテリーモジュール集合体
JP2018527705A (ja) 2016-01-12 2018-09-20 エルジー・ケム・リミテッド 単位モジュールに対する安定した固定手段を備えている電池モジュールアセンブリ

Also Published As

Publication number Publication date
EP3748722B1 (en) 2023-05-03
EP3748722A4 (en) 2021-04-21
CN111630683B (zh) 2022-11-29
JP2021510447A (ja) 2021-04-22
CN111630683A (zh) 2020-09-04
WO2020096221A1 (ko) 2020-05-14
KR102326596B1 (ko) 2021-11-12
EP3748722A1 (en) 2020-12-09
KR20200051393A (ko) 2020-05-13
US20210050568A1 (en) 2021-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7066095B2 (ja) 載置構造物を含むバッテリーパック
KR102301196B1 (ko) 접속 플레이트를 구비한 배터리 팩
JP7047214B2 (ja) バッテリーモジュールを含むバッテリーパック
KR102492310B1 (ko) 커버 구조물을 포함하는 배터리 팩 및 전자 디바이스 및 자동차
KR20160142663A (ko) 배터리 모듈
JP7460777B2 (ja) バッテリーモジュール、それを含むバッテリーパック及び自動車、並びにバッテリーパックを製造する方法
JP7326599B2 (ja) 接続プレートを備えたバッテリーパック、電子デバイス及び自動車
JP7379720B2 (ja) バッテリーパック及びそれを含む自動車
JP7137020B2 (ja) 接続プレートを備えるバッテリーパック及び電子デバイス並びに自動車
US11984612B2 (en) Battery module comprising module housing
KR20210016826A (ko) 냉각 부재를 구비한 배터리 모듈 및 배터리 팩 및 자동차

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200708

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210906

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211201

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20211222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220328

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220331

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7066095

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150