JP7069312B2 - 接続プレートを備えたバッテリーパック - Google Patents

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Description

本発明は、接続プレートを備えたバッテリーパックに関し、より詳しくは、複数のバッテリーモジュールをよりスリムな形態で具現可能であり、バッテリーパックのエネルギー密度を向上させたバッテリーパックに関する。
本出願は、２０１８年１０月４日出願の韓国特許出願第１０－２０１８－０１１８４７７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ていた。
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。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、複数のバッテリーモジュールをよりスリムな形態で具現可能であり、バッテリーパックのエネルギー密度を向上させ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のバッテリーパックは、
前後方向に配列された複数のバッテリーモジュールを含み、
前記複数のバッテリーモジュールの各々は、
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、
前記複数の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または右方へ突出して延び、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連結部を備えた接続プレートと、を備え得る。
また、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連結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連結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。
さらに、前記第１接続プレートの連結部は、他のバッテリーモジュールに備えられた前記第２接続プレートの連結部と接続し得る。
そして、前記第１接続プレート及び前記第２接続プレートのいずれか一つ以上の連結部は、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。
また、前記モジュールハウジングの外側壁には、外側面から水平方向へ突出して延びたリブが形成され得る。
また、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する固定管を備え得る。
さらに、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よりも上下方向へ突出するように延び、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、前記連結部は、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、前記モジュールハウジングは、左右方向の外壁から外部方向へ隆起した形態であり、所定の厚さを有するプレート形状の保護膜が形成され得る。
そして、前記バッテリーモジュールは、前記モジュールハウジングの外壁の前記連結部と対向する位置に少なくとも一部が挿入固定され、所定の厚さを有するプレート形状の保護部材をさらに含み得る。
さらに、前記連結部は、上方または下方へ折り曲げられた端部が折り畳まれた構造を有し得る。
そして、前記バッテリーパックは、前記複数バッテリーモジュールの上部に位置する複数の他のバッテリーモジュールをさらに含み得る。
さらに、前記バッテリーパックは、前記複数のバッテリーモジュール及び前記複数のバッテリーモジュールの上部に位置する複数の他のバッテリーモジュールの各々に備えられた、少なくとも二つ以上の第１接続プレート、または少なくとも二つ以上の第２接続プレート、または第１接続プレートと第２接続プレート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の接続バスバーと、を含み得る。
そして、前記接続バスバーは、前記第１接続プレート及び前記第２接続プレートのいずれか一つと接続する第１接続部と、選択されていない残りの一つと接続する第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接続部から外部方向へ段差を有する迂回部と、を備え得る。
また、前記バッテリーパックは、複数のバッテリーモジュールと、前記複数のバッテリーモジュールの上部または下部に位置する複数の他のバッテリーモジュールと、前記複数のバッテリーモジュールと前記上部または下部に位置する他のバッテリーモジュールと、を電気的に接続するように構成された第３接続プレートと、をさらに含み得る。
さらに、前記第３接続プレートは、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と、上部に載置された他のバッテリーモジュールの接続プレートの一部と接続するように前記本体部の左方または右方の端部から上方または下方へ折り曲げられて延びた第２連結部と、を備え得る。
また、前記モジュールハウジングの左右方向の外側壁には、前記接続プレートの連結部が前記モジュールハウジングの外側壁に密着して固定されるように前記モジュールハウジングの外側壁から外部方向へ突出して延びたフック構造が形成され得る。
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。
さらに、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、本発明のバッテリーパックは、モジュールハウジングの上部または下部に搭載される本体部と、前記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連結部を備えた接続プレートと、を含むことで、従来技術のバッテリーパックとは異なり、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における外側部で行うことができる。これによって、従来技術とは異なり、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に空間を確保しなくてもよいので、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。結果的に、スリムなバッテリーパックは、エネルギー密度を極大化させることができる効果を奏する。
また、本発明のこのような面によれば、第１接続プレート及び第２接続プレートのいずれか一つ以上の連結部が、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で、別の接続部材を用いることなく、一つの接続プレートが他の一つの接続プレートと接触できる。これによって、バッテリーパック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。
さらに、本発明の一面によれば、モジュールハウジングの外側壁には、外側面から水平方向へ突出して延びたリブを形成することで、モジュールハウジングの外側壁の所定の機械的剛性を確保すると共に、モジュールハウジングの外側壁に空間を形成することができ、モジュールハウジングの重さを軽量化することができる。
また、本発明の前記リブは、第１接続プレート及び第２接続プレートの連結部を支持できるように、外側方向へ突出して延びた突出壁を備えていることから、接続プレート同士の溶接工程を容易にすることができる。さらに、前記リブは、モジュールハウジングの外側壁と第１接続プレート及び第２接続プレートの連結部との間に空間を形成することができ、溶接熱によるモジュールハウジングの損傷を最小化することができる。
そして、本発明の一面によれば、第１接続プレート及び第２接続プレートの連結部の重なった部位を、固定管の左方の外側部または右方の外側部と対向するように配置することで、即ち、溶接される連結部の位置を円筒型電池セルと可能な限り離れて位置するように構成することで、連結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に伝達される量を最小化することができる。これによって、溶接製造過程で発生し得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。
さらに、本発明の一面によれば、モジュールハウジングの外側壁の連結部と対向する部位に保護部材を挿入固定することで、第１接続プレート及び第２接続プレートの連結部が相互に溶接されるとき、溶接熱がモジュールハウジングの内部へ伝導される量を減少させるか、またはモジュールハウジングが溶けて損傷することを防止することができる。これにより、接続プレート同士の溶接によるバッテリーモジュールの損傷を最小化することができる。
また、本発明の一面によれば、連結部に上方または下方へ折り曲げられた端部が折り畳まれた構造を形成することで、別の部材なくても第１接続プレートと第２接続プレートとの連結部が相互に溶接されるときに発生した溶接熱がモジュールハウジングの内部に伝導される量を効果的に減らすことができる。これによって、接続プレート同士の溶接によるバッテリーモジュールの損傷を最小化することができる。
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を概略的に示した斜視図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックのバッテリーモジュールの一部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バッテリーモジュールの一部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バッテリーモジュールの一部の構成を分解して示した分解斜視図である。 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。 本発明の他の実施例によるバッテリーパックのバッテリーモジュールの一部を概略的に示した一側面図である。 本発明の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。 図７のバッテリーパックのＡ’領域を拡大して概略的に示した拡大図である。 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第３接続プレートを概略的に示した斜視図である。 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一側面図である。 本発明の他の実施例によるバッテリーパックのバッテリーモジュールの一部を概略的に示した一側面図である。 図１２のバッテリーパックのＢ’領域を拡大して概略的に示した拡大図である。
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、本明細書に基材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。図２は、本発明の一実施例によるバッテリーパックのバッテリーモジュールの一部を概略的に示した正面斜視図である。図３は、本発明の一実施例によるバッテリーパックのバッテリーモジュールの一部を概略的に示した後面斜視図である。そして、図４は、本発明の一実施例によるバッテリーパックのバッテリーモジュールの一部の構成を分解して示した分解斜視図である。
図１～図４を参照すれば、本発明によるバッテリーパック１０００は、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。
具体的に、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及び円筒型電池缶１２０の内部に収容された電極組立体（図示せず）を含み得る。
ここで、前記円筒型電池セル１００は、円筒型電池缶１２０が上下方向へ立てられる形態で構成され得る。また、円筒型電池缶１２０は、電気伝導性が高い材質を含んでおり、例えば、円筒型電池缶１２０は、アルミニウムまたは銅素材を含み得る。
そして、円筒型電池缶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、円筒型電池缶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、円筒型電池缶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、円筒型電池缶１２０の側部には、電気的絶縁部材が被覆され得る。即ち、円筒型電池缶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円筒型電池缶１２０に接触して漏電が発生しないように円筒型電池缶１２０の側部を囲むように、例えば、絶縁フィルム（図示せず）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。前記正極（図示せず）には、正極タブが付着され、円筒型電池缶１２０の上端の第１電極端子１１１ａに接続し得る。前記負極（図示せず）には、負極タブが付着され、円筒型電池缶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、上下方向に起立した状態で、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の外面から内部方向へ凹んだガイド溝２１５が備えられ得る。
例えば、図２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及び連結部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口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４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（第１接続プレート２２１、第２接続プレート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第１接続プレート２２１には、３個のガイド口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第２接続プレート２２２には、３個のガイド口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、前記複数の円筒型電池セル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４に示したように、二つの接続プレート（第１接続プレート２２１、第２接続プレート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、前記連結部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、前記連結部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、前記連結部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１～図４に示したように、一つのバッテリーモジュール２００の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連結部２２７が形成され得る。また、前記連結部２２７は、前記連結部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連結部２２７が形成され得る。そして、前記連結部２２７は、前記連結部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連結部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１０００とは異なり、接続プレート２２０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、従来技術とは異なり、モジュールハウジング内で接続プレート（第１接続プレート２２１、第２接続プレート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極大化できる効果を奏する。
また、図１～図４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連結部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の上部に位置した第１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の連結部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の連結部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連結部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の下部に位置した第２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の連結部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の連結部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連結部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連結部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の連結部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の連結部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、バッテリーパック１０００は、７個のバッテリーモジュール２００を備え得る。そして、前記バッテリーパック１０００は、１４個の接続プレート２２０を備え得る。また、７個のバッテリーモジュール２００の各々に備えられた６個の第１接続プレート２２１の連結部２２７は、前記６個の第２接続プレート２２２の連結部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。
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連結部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、別の接続部材を用いることなく一つの接続プレート（第１接続プレート２２１）が他の一つの接続プレート（第２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に備えられた複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６のいずれか一つ（バッテリーモジュール２０６）には、外部入出力バスバー２９０が備えられ得る。具体的に、前記外部入出力バスバー２９０は、前方の最外側に位置したバッテリーモジュール２０６に備えられ得る。さらに、前記外部入出力バスバー２９０は、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、前記外部入出力バスバー２９０は、前方へ折り曲げられ、折曲さ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。
図５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面図である。
図１及び図５を参照すれば、前記モジュールハウジング２１０の外側壁２１０ｄには、外側面から水平方向へ突出して延びたリブＲ１が形成され得る。具体的に、前記リブＲ１は、前記モジュールハウジング２１０の左右方向の外側壁２１０ｄに形成され得る。また、前記リブＲ１は、上下方向へ延びた構造及び前後方向へ延びた構造を備えた突出壁を備え得る。このような突出壁は、前記モジュールハウジング２１０の外側に位置した中空Ｈ１の外壁や固定管２１２の外側壁から外側方向へ延びて突出した形態であり得る。
さらに、前記リブＲ１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の連結部２２７を外側方向（水平方向）へ支持するように形成され得る。例えば、図５に示したように、前記バッテリーモジュール２０６のモジュールハウジング２１０の前記リブＲ１の突出壁は、前記第１接続プレート２２１の連結部２２７と前記第２接続プレート２２２の連結部２２７とが重なった部位Ｓ’と対向する位置に形成され、前記連結部２２７を外側方向へ支持することができる。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記モジュールハウジング２１０の外側壁２１０ｄには、外側面から水平方向へ突出して延びたリブＲ１を形成することで、前記モジュールハウジング２１０の外側壁２１０ｄの所定の機械的剛性を確保しながら、前記モジュールハウジング２１０の外側壁２１０ｄに空間を形成でき、前記モジュールハウジング２１０の重さを軽量化することができる。また、前記リブＲ１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の連結部２２７を支持するように、外側方向へ突出して延びた突出壁を備えており、接続プレート２２０同士の溶接工程を容易にすることができる。さらに、前記リブＲ１は、前記モジュールハウジング２１０の外側壁２１０ｄと前記第１接続プレート２２１及び前記第２接続プレート２２２の連結部２２７との間に空間を形成でき、溶接熱によるモジュールハウジング２１０の損傷を最小化することができる。
一方、図２をさらに参照すれば、前記モジュールハウジング２１０は、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２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。
また、前記固定管２１２は、特定の設置場所に前記バッテリーモジュール２００を底や天井に固定するための固定ボルト（図示せず）などを挿入するための用途で使用可能である。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記モジュールハウジング２１０に中空構造Ｈ５を有する固定管２１２を備えることで、前記複数のバッテリーモジュール２００を備えたバッテリーパック１０００を、設置場所に安定的に固定できるように固定ボルトを容易に挿入して固定することができる。
一方、図２及び図３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の上面または下面よりも上下方向へ突出するように延び得る。
そして、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に穿孔されたガイドホールＨ２が形成され得る。
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の上面よりも上方へさらに突出した構造を有し得る。さらに、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によりも下方へ突出した構造を有し得る。
例えば、図２に示したように、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。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３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。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。
そして、図５をさらに参照すれば、前記連結部２２７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であり得る。即ち、前記固定管２１２は、前記第１接続プレート２２１と前記第２接続プレート２２２との電気的接続のために相互に溶接される連結部２２７及び前記複数の円筒型電池セル１００から所定の距離を隔てるように前記モジュールハウジング２１０の左右外側壁２１０ｄに隣接して形成され得る。
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と前記第２接続プレート２２２との連結部２２７の重なった部位Ｓ’を、前記固定管２１２の左方の外側部または右方の外側部と対向するように配置することで、前記連結部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る。これによって、溶接製造過程で発生し得る過熱による円筒型電池セル１００の性能低下または火事の発生を防止することができ、不良率を効果的に減らすことができる。
図６は、本発明の他の実施例によるバッテリーパックのバッテリーモジュールの一部を概略的に示した一側面図である。
図５と共に図６を参照すれば、他の実施例によるバッテリーモジュール２００Ｂは、図５のモジュールハウジング２１０とは異なり、前記モジュールハウジング２１０の左右方向の外壁には、所定の厚さを有するプレート形状の保護膜２１４が形成され得る。具体的に、前記保護膜２１４は、前記モジュールハウジング２１０の左右方向の外側壁２１０ｄから外部方向へ隆起した形態であり得る。
より具体的に、前記保護膜２１４は、前記第１接続プレート２２１と前記第２接続プレート２２２との連結部２２７が相互に重なった部位（図５のＳ’）の大きさと対応する大きさを有し得る。また、前記保護膜２１４は、前記第１接続プレート２２１と前記第２接続プレート２２２の連結部２２７とが相互に重なった部位の位置と対応する位置に形成され得る。
例えば、図６を参照すれば、前記モジュールハウジング２１０の右方向の外側壁２１０ｄには、所定の厚さを有するプレート形状の保護膜２１４が形成され得る。このような、保護膜２１４は、前記第１接続プレート２２１と前記第２接続プレート２２２との連結部２２７が相互に重なった部位に位置し得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記モジュールハウジング２１０は、左右方向の外側壁に所定の厚さを有するプレート形状の保護膜２１４を形成することで、前記第１接続プレート２２１と前記第２接続プレート２２２との連結部２２７が相互に溶接されるとき、溶接熱がモジュールハウジング２１０の内部に伝導されることを遮断することができる。これによって、接続プレート２２０同士の溶接によるバッテリーモジュール２００の損傷を最小化することができる。
図７は、本発明の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。そして、図８は、図７のバッテリーパックのＡ’領域を拡大して概略的に示した拡大図である。
図７及び図８を参照すれば、本発明の他の実施例によるバッテリーパック１０００Ｂのバッテリーモジュール２００Ｂ、２０１Ｂ、２０２Ｂ、２０３Ｂは、所定の厚さを有するプレート形状の保護部材２３０をさらに含み得る。具体的に、前記保護部材２３０は、前記モジュールハウジング２１０の外側壁２１０ｄの前記連結部２２７と対向する位置（部位）に少なくとも一部が挿入固定され得る。また、前記保護部材２３０は、比熱の大きい素材または熱伝導性の低い素材を含み得る。例えば、前記保護部材２３０は、金属素材または熱伝導性が低くて耐熱性に優れたプラスチックを含み得る。より具体的に、前記保護部材２３０は、芳香族ポリアミド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリイミダゾピロロン、ポリベンゾイミダゾール、ポリフェニレンオキシドなどの耐熱性に優れたプラスチック素材であり得る。
例えば、図８を参照すれば、前記モジュールハウジング２１０の右方の外側壁２１０ｄには、所定の厚さを有したプレート形状の保護部材２３０が挿入されて形成され得る。このような、前記保護部材２３０は、前記第１接続プレート２２１と前記第２接続プレート２２２との連結部２２７が相互に重なった部位と対応するように位置し得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記モジュールハウジング２１０の外側壁２１０ｄの前記連結部２２７と対向する位置（部位）に保護部材２３０を挿入固定することで、前記第１接続プレート２２１と前記第２接続プレート２２２との連結部２２７が相互に溶接されるとき、溶接熱がモジュールハウジング２１０の内部に伝導される量を減少させるか、またはモジュールハウジング２１０が溶けて損傷することを防止することができる。これによって、接続プレート（第１接続プレート２２１、第２接続プレート２２２）同士の溶接によるバッテリーモジュール２００の損傷を最小化することができる。
図７及び図８をさらに参照すれば、前記連結部２２７は、上方または下方へ折り曲げられた端部が折り畳まれた構造Ｂ１を有し得る。具体的に、前記第１接続プレート２２１または第２接続プレート２２２のいずれか一つの連結部２２７は、上方または下方の端部が折り畳まれた構造Ｂ１を有し得る。そして、前記折り畳まれた構造の端部面積は、前記第１接続プレート２２１と前記第２接続プレート２２２との連結部２２７が相互に重なった大きさ以下であり得る。特に、前記第１接続プレート２２１と前記第２接続プレート２２２との連結部２２７が相互に溶接される部位に折り畳まれた構造Ｂ１を形成することできる。
さらに、前記連結部２２７の端部と折り畳まれた構造Ｂ１との間には、所定の距離の間隙が形成され得る。このような間隙は、前記連結部２２７の溶接工程時に発生し得る溶接熱が前記モジュールハウジング２１０の内部へ伝達される量を効果的に減らすことができる。
例えば、図８に示したように、前記第２接続プレート２２２の連結部２２７の上方の端部には、折り畳まれた構造Ｂ１が形成され得る。そして、第２接続プレート２２２の前記連結部２２７の折り畳まれた構造Ｂ１が形成された部位は、前記第１接続プレート２２１の連結部２２７と重なり得る。さらに、前記第２接続プレート２２２の連結部２２７の端部及び折り畳まれた構造Ｂ１と、前記第１接続プレート２２１の連結部２２７の端部とが相互に溶接され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記連結部２２７に上方または下方へ折り曲げられた端部に、折り畳まれた構造Ｂ１を形成することで、別の部材を用いることなく、前記第１接続プレート２２１と前記第２接続プレート２２２との連結部２２７が相互に溶接されたときに発生する溶接熱が前記モジュールハウジング２１０の内部に伝導される量を効果的に減少させることができる。これによって、接続プレート２２０同士の溶接によるバッテリーモジュール２００の損傷を最小化することができる。
また、図７及び図８をさらに参照すれば、前記第１接続プレート２２１及び前記第２接続プレート２２２の各々の連結部２２７には、固定ホールＨ６が形成され得る。さらに、前記モジュールハウジング２１０の外側壁２１０ｄには、固定突起Ｐ２が形成され得る。具体的に、前記固定ホールＨ６は、前記固定突起Ｐ２の突出した一部が挿入されるように左右方向へ穿孔された形態であり得る。そして、前記固定突起Ｐ２は、前記モジュールハウジング２１０の外側壁２１０ｄから左方または右方へ突出した形態であり得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記バッテリーモジュールに、前記固定ホールＨ６及び固定突起Ｐ２を備えることで、前記第１接続プレート２２１及び前記第２接続プレート２２２の各々の連結部２２７が前記モジュールハウジング２１０の左右方向の外側壁において正位置に結合するようにガイドできる。これによって、組立工程を容易に行うことができ、製造時間を短縮できるという利点がある。
図９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。
図９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１０００Ｃは、前記複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６の上部に位置する複数の他のバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３をさらに含み得る。さらに、前記複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６と、前記複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６の上部に位置する複数の他のバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３とは、載置構造物２８０に載置され得る。
具体的に、前記載置構造物２８０は、前後方の各々に位置し、上下方向へ直立したプレート形状の柱部２８１と、前記前後方の柱部２８１と連結され、前記複数のバッテリーモジュール２００が上下部に載置される水平方向へ横たえられたプレート形状の載置部２８３と、を備え得る。即ち、前記載置構造物２８０は、全体的に「Ｈ」形状を有し得る。ここで、載置構造物２８０は、電気が通らない非伝導性めっきの鋼鉄、ステンレススチールなどの素材を含み得る。
そして、前記柱部２８１の内側には、内側方向または外側方向へ隆起したビーディング構造２８５が形成され得る。前記ビーディング構造２８５は、前記柱部２８１の機械的剛性を高める効果を奏する。例えば、前記載置構造物２８０は、鋼鉄またはステンレス素材からなり得る。
また、前記複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、及び前記複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６の上部に位置する複数の他の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、少なくとも二つ以上の第１接続プレート２２１、または少なくとも二つ以上の第２接続プレート２２２、または第１接続プレート２２１と第２接続プレート２２２とを電気的に接続するように構成された接続バスバー２４０を含み得る。また、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、銀などが主材料として構成された金属合金であり得る。
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のいずれか一つと接触する下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１接続プレート２２１及び前記第２接続プレート２２２のうち選択されていない残りの一つと接触して上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と連結され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から外部方向へ段差を有するプレートを有し得る。
例えば、図９に示したように、バッテリーパック１０００Ｃの第一層（下部）に備えられたバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６と、バッテリーパック１０００Ｃの第二層（上部）に備えられたバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３に備えられた二つの第２接続プレート２２２と、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、前記接続バスバー２４０は、第一層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、第二層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から外部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１０００Ｃは、第１接続部２４２、第２接続部２４４及び迂回部２４６を備えた接続バスバー２４０を含むことで、複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６及び他のバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３の短絡なく、前記複数のバッテリーモジュール２００の上部に位置する複数の他のバッテリーモジュール２００を容易に電気的に接続することができ、製造効率及び安全性を向上させることができる。
図１０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第３接続プレートを概略的に示した斜視図である。そして、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一側面図である。
図１０及び図１１を参照すれば、本発明の他の実施例によるバッテリーパック１０００Ｄは、複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６と、前記複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６の上部または下部に位置する複数の他のバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３と、前記複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６と前記上部または下部に位置する他のバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３とを電気的に接続するように構成された第３接続プレート２２３を含み得る。
例えば、前記バッテリーパック１０００Ｄは、下部（第一層）に位置した複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６の上部（第二層）に位置した複数の他のバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３をさらに含み得る。この際、前記バッテリーパック１０００Ｄの上部に位置した第二層の複数のバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３は、前記バッテリーパック１０００Ｄの下部に位置した第一層の複数のバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３の配列方向と反対方向に配列され得る。
例えば、図１１に示したように、前記バッテリーパック１０００Ｄの下部に位置した第一層の複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６は、前方から後方に向けて配列され得る。また、前記バッテリーパック１０００Ｄの上部に位置した第二層の複数のバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３は、後方から前方に向けて配列され得る。
また、バッテリーパック１０００Ｄは、第一層に位置した複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６のいずれか一つ（バッテリーモジュール２０５）には、第１接続プレート２２１及び第２接続プレート２２２と共に、第二層の複数のバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３と電気的に接続する第３接続プレート２２３をさらに含み得る。具体的に、前記第３接続プレート２２３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、一部に前記複数の円筒型電池セル１００のいずれか一つに形成された電極端子１１１と電気的に接続する接続端子２２５ｃが複数個備えられた本体部２２５を備え得る。
さらに、前記第３接続プレート２２３は、上部に載置された他のバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３の接続プレート２２０の一部と接続するように構成された第２連結部２２９を備え得る。そして、前記第２連結部２２９は、前記本体部２２５の左方または右方の端部から上方または下方へ折り曲げられて延びた形態であり得る。
例えば、図１０に示したように、第３接続プレート２２３は、前記複数の円筒型電池セル１００のいずれか一つに形成された電極端子１１１と電気的に接続する接続端子２２５ｃが複数個形成された本体部２２５を備え得る。さらに、前記第３接続プレート２２３は、上部に載置された他のバッテリーモジュール２０７の接続プレート２２０の一部と接続するように、前記本体部２２５の左右方向の両端部に形成された二つの第２連結部２２９を備え得る。また、前記二つの第２連結部２２９は、上方へ折り曲げられて延びた形態であり得る。
即ち、前記バッテリーパック１０００Ｄは、前記第３接続プレート２２３によって、下部（第一層）に位置した複数のバッテリーモジュール２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６と上部（第二層）に位置した複数のバッテリーモジュール２０７、２０８、２０９、２１０、２１１、２１２、２１３とが相互に電気的に接続できる。
したがって、本発明のこのような構成によれば、他の実施例によるバッテリーパック１０００Ｄは、別のバスバーの構成なく、第３接続プレート２２３を用いて、一つのバッテリーモジュール２０５の前記複数の円筒型電池セル１００と電気的に接続すると共に、上部または下部に位置した他のバッテリーモジュール２０７の接続プレート２２０と電気的に接続できる。これによって、バッテリーパックの製造時間を短縮して製造コストを節減することができる。
図１２は、本発明の他の実施例によるバッテリーパックのバッテリーモジュールの一部を概略的に示した一側面図である。そして、図１３は、図１２のバッテリーパックのＢ’領域を拡大して概略的に示した拡大図である。
図１２及び図１３を参照すれば、前記バッテリーパック１０００Ｅには、複数のバッテリーモジュール２００が含まれ得る。また、前記バッテリーモジュール２００に備えられたモジュールハウジング２１０の外側壁２１０ｄには、前記接続プレート２２１、２２２の各々の連結部２２７が前記モジュールハウジング２１０の外側壁２１０ｄに密着して固定されるようにフック構造Ｋ１が形成され得る。具体的に、前記フック構造Ｋ１は、前記モジュールハウジング２１０の外側壁２１０ｄから外部方向（左右方向）へ突出して延び得る。
例えば、図１２に示したように、前記バッテリーパック１０００Ｅは、７個のバッテリーモジュール２００を備え得る。そして、前記７個のバッテリーモジュール２００の各々に備えられたモジュールハウジング２１０の左右方向の外側壁２１０ｄには、前記接続プレート２２１、２２２の各々の連結部２２７が前記モジュールハウジング２１０の外壁に密着して固定されるようにフック構造Ｋ１が７個形成され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、前記モジュールハウジング２１０の左右方向の外側壁２１０ｄにフック構造Ｋ１を形成することで、前記接続プレート２２０の連結部２２７が外部方向へ突出して延びたフック構造Ｋ１によって固定され得る。これによって、前記二つの接続プレート２２０の連結部２２７同士の溶接に際し、安定的に連結部２２７を固定することができ、溶接効率を大幅高めることができる。また、バッテリーパック１０００に外部衝撃が発生する場合、接合されている前記接続プレート２２０の連結部２２７が分離されることを防止することができる。
一方、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と共に多数の電気的部品（図示せず）が含まれ得る。そして、このような電気的部品を電装品（electrical equipment）という。バッテリーパック１０００に含まれる電装品の代表的な例としては、リレーや電流センサー、ヒューズ、ＢＭＳ（Battery Management System）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に必須に含まれる構成要素である。
一方、本発明は、前記バッテリーパックを含む電子デバイスを提供することができる。具体的に、前記電子デバイスは、前記バッテリーパックを少なくとも一つ以上含む大容量のエネルギー貯蔵デバイスであり得る。また、前記電子デバイスは、前記バッテリーパックの状態を確認するか、または作動制御できる電子システムを備え得る。
なお、本発明は、前記バッテリーパックを含む自動車を提供することができる。具体的に、前記自動車は、前記バッテリーパックを少なくとも一つ以上含む電気自動車であり得る。さらに、前記自動車は、前記バッテリーパックの状態の確認または作動制御が可能な電子システムを備え得る。
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、接続プレートを備えたバッテリーパックに関する。また、本発明は、前記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
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
２１４ 保護膜
２１５ ガイド溝
２２０ 接続プレート
２２１ 第１接続プレート
２２２ 第２接続プレート
２２１ｂ 拡張構造
２２３ 第３接続プレート
２２５ 本体部
２２５ｃ 接続端子
２２７ 連結部
２２９ 第２連結部
２３０ 保護部材
２４０ 接続バスバー
２４２ 第１接続部
２４４ 第２接続部
２４６ 迂回部
１０００ バッテリーパック
Ｂ１ 折り畳まれた構造
Ｈ１ 中空
Ｈ２ ガイドホール
Ｈ３ 接続開口
Ｋ１ フック構造
Ｒ１ リブ

Claims (13)

  1. 前後方向に配列された複数のバッテリーモジュールを含み、
    前記複数のバッテリーモジュールの各々は、
    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、
    前記複数の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または右方へ突出して延び、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触した連結部を備えた接続プレートと、
    を備え、
    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する固定管を備え、
    前記連結部は、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た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連結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連結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接続プレートの連結部が、他のバッテリーモジュールに備えられた前記第２接続プレートの連結部と接触した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. 前記第１接続プレート及び前記第２接続プレートのいずれか一つ以上の連結部が、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２に記載のバッテリーパック。
  4. 前記モジュールハウジングの外側壁には、外側面から水平方向へ突出して延びたリブが形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
  5. 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よりも上下方向へ突出するように延び、
    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たことを特徴とする請求項１に記載のバッテリーパック。
  6. 前記モジュールハウジングは、左右方向の外壁から外部方向へ隆起した形態であり、所定の厚さを有するプレート形状の保護膜が形成された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パック。
  7. 前記バッテリーモジュールは、前記モジュールハウジングの外壁の前記連結部と対向する位置に少なくとも一部が挿入固定され、所定の厚さを有するプレート形状の保護部材をさらに含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のバッテリーパック。
  8. 前記連結部は、上方または下方へ折り曲げられた端部が折り畳まれた構造を有する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パック。
  9. 前記バッテリーパックは、前記複数のバッテリーモジュールの上部に位置する複数の他のバッテリーモジュールをさらに含み、
    前記複数のバッテリーモジュール及び前記複数のバッテリーモジュールの上部に位置する複数の他のバッテリーモジュールの各々に備えられた、少なくとも二つ以上の第１接続プレート、または少なくとも二つ以上の第２接続プレート、または第１接続プレートと第２接続プレート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の接続バスバーを含み、
    前記接続バスバーは、
    前記第１接続プレート及び前記第２接続プレートのいずれか一つと接続する第１接続部と、選択されていない残りの一つと接続する第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接続部から外部方向へ段差を有する迂回部と、を備えた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パック。
  10. 前記バッテリーパックは、複数のバッテリーモジュールと、前記複数のバッテリーモジュールの上部または下部に位置する複数の他のバッテリーモジュールと、前記複数のバッテリーモジュールと前記上部または下部に位置する他のバッテリーモジュールとを電気的に接続するように構成された第３接続プレートと、をさらに含み、
    前記第３接続プレートは、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と、上部に載置された他のバッテリーモジュールの接続プレートの一部と接続するように前記本体部の左方または右方の端部から上方または下方へ折り曲げられて延びた第２連結部と、を備えた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パック。
  11. 前記モジュールハウジングの左右方向の外側壁には、前記接続プレートの連結部が前記モジュールハウジングの外側壁に密着して固定されるように前記モジュールハウジングの外側壁から外部方向へ突出して延びたフック構造が形成されたことを特徴とする請求項１から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。
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