JP7841186B2 - バッテリーパック - Google Patents

Description

本発明は、バッテリーパックに関するものである。本出願は、２０２３年７月７日に出願された韓国出願番号１０－２０２３－００８８２８３の利益を主張し、当該出願はここに全体として参照される。

二次電池は一次電池とは違って、複数回の充放電が可能である。二次電池は、ハンドセット、ノートパソコン、無線掃除機などの多様な無線機器のエネルギー源として広く使用されている。近年、エネルギー密度の改善および規模の経済により、二次電池の単位容量当たりの製造コストが画期的に減少し、ＢＥＶ（ｂａｔｔｅｒｙ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ）の航続距離が燃料車両と同等のレベルに増加するにつれて、二次電池の主な使い道はモバイル機器からモビリティに移動している。

急速に拡大するモビリティ用二次電池の需要に対応するために、セルメーカーは膨大な金額の資本的支出を堪えている。二次電池製造工程の効率化および組み立て利便性のある二次電池は、製造ライン当たりの生産可能容量を高めることができる。これにより、二次電池製造の工程効率化およびバッテリーパックの組立性の向上のための多様な研究が行われている。

本発明の技術的思想が解決しようとする課題は、生産性が向上したバッテリーパックを提供することである。

上述の課題を解決するための本発明の例示的な実施形態によると、バッテリーパックが提供される。上記バッテリーパックは、ベースプレート、上記ベースプレートの実装面上に配置された第１バッテリーセルアセンブリーであって、複数の第１バッテリーセルと、上記複数の第１バッテリーセルに結合された第１サイドビームとを含む第１バッテリーセルアセンブリー、上記ベースプレートの上記実装面上に配置された第２バッテリーセルアセンブリーであって、複数の第２バッテリーセルと、上記複数の第２バッテリーセルに結合された第２サイドビームとを含む第２バッテリーセルアセンブリー、および第１バッテリーセルアセンブリーと第２バッテリーセルアセンブリーとの間に介在したクロスビームを含み、上記クロスビームの第１側面および第２側面は、上記ベースプレートの上記実装面に対して斜めであり、上記クロスビームの上記第１側面は上記第１バッテリーセルアセンブリーに対面し、上記クロスビームの上記第２側面は上記第２バッテリーセルアセンブリーに対面する。

上記第１サイドビームは、上記クロスビームの上記第１側面に対面する第１傾斜面を含み、上記第２サイドビームは、上記クロスビームの上記第１側面に対面する第２傾斜面を含む。

上記第１サイドビームは、上記ベースプレートの上記実装面に平行であり、上記第１傾斜面に連結された第１水平面を含み、上記第２サイドビームは、上記ベースプレートの上記実装面に平行であり、上記第２傾斜面に連結された第２水平面を含む。

上記第１サイドビームは、上記ベースプレートの上記実装面に対して垂直であり、上記第１水平面に連結された第１垂直面を含み、上記第２サイドビームは、上記ベースプレートの上記実装面に対して垂直であり、上記第２水平面に連結された第２垂直面を含む。

上記第１水平面および第２水平面のそれぞれは、上記クロスビームの上面面と重なり、上記クロスビームの上記上面は上記第１側面および第２側面に連結され、上記第１垂直面および第２垂直面は互いに対向する。

上記クロスビームは、上記ベースプレートの上記実装面に接する下面を含み、上記クロスビームの上記第１側面および第２側面のそれぞれは、上記クロスビームの上記下面と連結される。

上記クロスビームの上記上面の第１方向の長さは、上記クロスビームの上記下面の上記第１方向の長さとは異なり、上記第１方向は、上記ベースプレートの上記実装面と平行である。

上記クロスビームの上記上面の第１方向の長さは、上記クロスビームの上記下面の上記第１方向の長さよりさらに短い。

上記第１側面および第２側面は、上記ベースプレートの上記実装面に平行な第１方向に互いに離隔し、上記複数の第１バッテリーセルは、上記第１方向に沿って配列される。

上記クロスビームの断面形状は台形である。

上述の課題を解決するための本発明の例示的な実施形態によると、バッテリーパックが提供される。上記バッテリーパックは、ベースプレート、上記ベースプレートの実装面上に配置された複数のバッテリーセルアセンブリーであって、上記複数のバッテリーセルアセンブリーのそれぞれが、複数の第１バッテリーセルと第１サイドビームと第２サイドビームとを含む、複数のバッテリーセルアセンブリー、および、上記複数のバッテリーセルアセンブリーの間に介在したクロスビームを含み、上記クロスビームのそれぞれの断面形状は台形である。

上記クロスビームのそれぞれは、上記ベースプレートの上記実装面に接する下面を含み、上記クロスビームのそれぞれの第１側面および第２側面のそれぞれは、上記ベースプレートの上記実装面に対して斜めであり、上記クロスビームの上記下面と連結される。

上記クロスビームの上面の第１方向の長さは、上記クロスビームの上記下面の上記第１方向の長さとは異なり、上記第１方向は、上記ベースプレートの上記実装面と平行である。

上記クロスビームの上記上面の第１方向の長さは、上記クロスビームの上記下面の上記第１方向の長さよりさらに短い。

本発明の例示的な実施形態に係るバッテリーパックは、ハウジング上に配置され傾斜面を含むクロスビームと、上記クロスビームと相補的な形状を有するサイドビームを含むバッテリーセルアセンブリーとを含む。これにより、バッテリーセルアセンブリーの組立性が向上することができ、バッテリーセルにスウェリングが発生した場合にも、バッテリーセルアセンブリーが容易に分解されることができる。

本発明の例示的な実施形態から得ることができる効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及されない他の効果は、以下の説明から本開示の例示的な実施形態が属する技術分野における通常の知識を有する者にとって明確に導出され理解されることができる。すなわち、本開示の例示的な実施形態を実施することに伴う意図しない効果も本開示の例示的な実施形態から当該技術分野の通常の知識を有する者によって導き出されることができる。

例示的な実施形態に係るバッテリーパックの上面図（Ｔｏｐ Ｖｉｅｗ）である。 例示的な実施形態に係る図１の切断線１Ｉ－１Ｉ’に沿った断面図である。 例示的な実施形態に係るバッテリーパックの上面図である。 例示的な実施形態に係る図３の切断線３Ｉ－３Ｉ’に沿った断面図である。 例示的な実施形態に係るバッテリーパックの上面図である。 例示的な実施形態に係る図５の切断線５Ｉ－５Ｉ’に沿った断面図である。

以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。その前に、本明細書および特許請求の範囲で使用される用語や単語は通常的または辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者が彼自身の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することができるという原則に基づいて本発明の技術的思想に合致する意味と概念として解釈されることができる。

したがって、本明細書に記載される実施形態と図面に示される構成は本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的思想をすべて代弁するものではないので、本出願時点においてこれらを代替することができる多様な均等物と変形例があり得る。

また、本発明の説明において、関連する公知の構成または機能に関する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にする恐れがあると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。

本発明の実施形態は通常の技術者に本発明をより完全に説明するために提供されるものであるため、図面における構成要素の形状およびサイズなどはより明確な説明のために誇張、省略、または概略的に示されることができる。したがって、各構成要素のサイズや割合は実際的なサイズや割合を完全に反映するものではない。

（第１実施形態）
図１は、例示的な実施形態に係るバッテリーパック１００の上面図（Ｔｏｐ Ｖｉｅｗ）である。図１では、リードプレート１４０は省略される。

図２は、図１の切断線１Ｉ－１Ｉ’に沿った断面図である。

図１および図２を参照すると、バッテリーパック１００は、ハウジング１１０と、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０と、センタービーム１３１と、クロスビーム１３３と、リードプレート１４０とを含むことができる。

ハウジング１１０は、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０が実装されるための空間を提供することができる。ハウジング１１０は、ベースプレート１１１と、側壁１１２、１１３、１１４、１１５とを含むことができる。

ベースプレート１１１の実装面１１１Ｕに実質的に平行な２つの方向をＸ方向およびＹ方向と定義し、ベースプレート１１１の実装面１１１Ｕに実質的に垂直な方向をＺ方向と定義する。Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向のそれぞれは、互いに実質的に垂直であり得る。別段の記載がない限り、方向の定義は以下の図面に対しても同じである。

ベースプレートは、互いに摩擦攪拌溶接された複数のプレートを含むことができる。ベースプレートは、複数の冷却チャネルと、複数の空洞と、リブとを含むことができる。冷却チャネル、複数の空洞、およびリブのそれぞれは、Ｘ方向に延長されることができる。冷却チャネルは、冷却流体が流動するための経路を提供することができる。冷却チャネルは、Ｙ方向に離隔することができる。冷却チャネルは、Ｙ方向に沿って配列されることができる。複数の空洞は、ベースプレート１１１の内部に形成された空き空間である。空洞の形成により、ベースプレート１１１の質量が減少することができ、これによりバッテリーパック１００のエネルギー密度が向上することができる。リブは、複数の冷却チャネルおよび複数の空洞を定義することができる。リブは、複数の冷却チャネルおよび複数の空洞を囲むことができる。リブは、複数の冷却チャネルおよび複数の空洞の気密を維持することができる。

側壁１１２、１１３、１１４、１１５はベースプレート１１１に結合されることができる。側壁１１２、１１３、１１４、１１５は、例えば摩擦攪拌溶接によってベースプレート１１１に結合されることができる。

側壁１１２、１１３はＸ方向に実質的に垂直であり得る。側壁１１２、１１３は、Ｘ方向に互いに離隔することができる。側壁１１４、１１５はＹ方向に実質的に垂直であり得る。側壁１１４、１１５は、Ｙ方向に互いに離隔することができる。

複数のバッテリーセルアセンブリー１２０は、ハウジング１１０のベースプレート１１１上に配置されることができる。ベースプレート１１１は、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０を支持することができる。側壁１１２、１１３、１１４、１１５は、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０を水平的に囲むことができる。側壁１１２、１１３、１１４、１１５は、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０を保護することができる。

一例では、バッテリーパック１００はモジュールレスタイプであり、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０のそれぞれがモジュールフレームを含まなくてもよい。他の例では、バッテリーパック１００はモジュールタイプであり得、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０のそれぞれはモジュールフレームを含むこともできる。

複数のバッテリーセルアセンブリー１２０のそれぞれは、複数のバッテリーセル１２１と、サイドビーム１２５Ａ、１２５Ｂとを含むことができる。サイドビーム１２５Ａ、１２５Ｂは、バッテリーセル１２１に結合されることができる。

複数のバッテリーセル１２１は、リチウムイオンバッテリー、すなわち二次電池の基本単位である。複数のバッテリーセル１２１のそれぞれは、電極アセンブリーと、電解液と、ケースと、電極リードとを含む。複数のバッテリーセル１２１のそれぞれは、円筒型バッテリーセル、角型バッテリーセル、およびパウチ型バッテリーセルのうちいずれか１つであり得る。円筒型バッテリーセルの電極アセンブリーは、円筒型の金属缶に内蔵される。角型バッテリーセルの電極アセンブリーは、角型の金属缶に内蔵される。パウチ型バッテリーセルの電極アセンブリーは、アルミニウムラミネートシートを含むパウチケースに内蔵される。

電極アセンブリーは、正極と、負極と、正極と負極との間に介在した分離膜とを含むことができる。電極アセンブリーは、ジェリーロールタイプおよびスタックタイプのうちいずれか１つであり得る。ジェリーロールタイプの電極アセンブリーは、正極、負極、およびそれらの間に介在した分離膜の巻き取り構造を含むことができる。スタックタイプの電極アセンブリーは、順次積層された複数の正極と、複数の負極と、それらの間に介在した複数の分離膜とを含むことができる。

電極リードは、複数の正極の正極タブおよび複数の負極の負極タブのうちいずれか１つに結合されることができる。電極リードは、正極タブおよび負極タブのうちいずれか１つに溶接されることができる。電極リードは、複数のバッテリーセル１２１のそれぞれの外部接続端子であり得る。

複数のバッテリーセル１２１は、互いに直列に連結された複数のバンクを構成することができる。複数のバンクのそれぞれは、並列に連結された１つ以上のバッテリーセル１２１を含むことができる。複数のバンクのそれぞれは、１つ以上の並列連結されたバッテリーセルを含むことができる。直列連結されたバンクの数および並列連結されたバッテリーセルの数は、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０のスタックから出力しようとする電圧および電流の大きさに応じて決定されることができる。

複数のバッテリーセルのそれぞれは、リードカバーアセンブリーをさらに含むことができる。リードカバーアセンブリーは、リードカバーフレームと、集積回路とを含むことができる。リードカバーフレームは、例えば、プラスチックなどの絶縁物質を含むことができる。リードカバーフレームは、複数のバッテリーセル１２１の電極リードをカバーすることができる。これにより、リードカバーフレームは、複数のバッテリーセル１２１の電極リードと外部要素との望ましくない短絡を防止することができる。

複数のバッテリーセル１２１は、Ｙ方向に配列されることができる。これにより、複数のバッテリーセル１２１の電極リードが整列されることができる。複数のバッテリーセル１２１の間に分離器が介在することができる。分離器は、複数のバッテリーセル１２１のスウェリングを防止するためのＰＵ（Ｐｏｌｙ Ｕｒｅｔｈａｎｅ）パッドであるか、または複数のバッテリーセル１２１を熱的に分離するための分離器であり得る。

サイドビーム１２５Ａ、１２５Ｂは、複数のバッテリーセル１２１を間に置いて互いに離隔することができる。サイドビーム１２５Ａ、１２５Ｂは、Ｙ方向に離隔することができる。複数のバッテリーセル１２１は、サイドビーム１２５Ａ、１２５Ｂの間に介在することができる。サイドビーム１２５Ａ、１２５Ｂは、複数のバッテリーセル１２１に接着剤によって固定されることができるが、これに制限されるものではない。

サイドビーム１２５Ａ、１２５Ｂのそれぞれは、結合面１２５ＣＳと、組立面１２５ＡＳとを含むことができる。結合面１２５ＣＳおよび組立面１２５ＡＳは互いに反対であり得る。結合面１２５ＣＳはバッテリーセルアセンブリー１２０の内側に向かい、および組立面１２５ＡＳはバッテリーセルアセンブリー１２０の外側に向かうことができる。

サイドビーム１２５Ａ、１２５Ｂのそれぞれの結合面１２５ＣＳは、複数のバッテリーセル１２１に対向することができる。サイドビーム１２５Ａ、１２５Ｂのそれぞれの結合面１２５ＣＳは、複数のバッテリーセル１２１のうちいずれか１つと接することができる。

サイドビーム１２５Ａ、１２５Ｂのそれぞれの組立面１２５ＡＳは、クロスビーム１３３のうち対応するものに対向することができる。複数のバッテリーセル１２１のそれぞれのサイドビーム１２５Ａの組立面１２５ＡＳは、複数のバッテリーセル１２１のうち隣接するもののサイドビーム１２５Ｂの組立面１２５ＡＳに対面することができる。

サイドビーム１２５Ａ、１２５Ｂのそれぞれの組立面１２５ＡＳは、傾斜面１２５Ｓと、水平面１２５Ｈと、垂直面１２５Ｖとを含むことができる。傾斜面１２５Ｓは、ベースプレート１１１の実装面１１１Ｕに対して斜めであり得る。水平面１２５Ｈは、ベースプレート１１１の実装面１１１Ｕに実質的に平行であり得る。水平面１２５Ｈは、傾斜面１２５Ｓに連結されることができる。垂直面１２５Ｖは、ベースプレート１１１の実装面１１１Ｕに実質的に垂直であり得る。垂直面１２５Ｖは、ベースプレート１１１の水平面１２５Ｈに連結されることができる。

傾斜面１２５Ｓは、クロスビーム１３３のうち対応するものの側面１１３Ｓ１または側面１１３Ｓ２に対向することができる。水平面１２５Ｈは、クロスビーム１３３のうち対応するものの上面１３３Ｕに対向することができる。複数のバッテリーセル１２１のそれぞれのサイドビーム１２５Ａの垂直面１２５Ｖは、複数のバッテリーセル１２１のうち隣接するもののサイドビーム１２５Ｂの垂直面１２５Ｖに対面することができる。

傾斜面１２５Ｓは、クロスビーム１３３のうち対応するものの側面１１３Ｓ１または側面１１３Ｓ２と接することができる。水平面１２５Ｈは、クロスビーム１３３のうち対応するものの上面１３３Ｕと接することができる。複数のバッテリーセル１２１のそれぞれのサイドビーム１２５Ａの垂直面１２５Ｖは、複数のバッテリーセル１２１のうち隣接するもののサイドビーム１２５Ｂの垂直面１２５Ｖと接することができる。

複数のバッテリーセルアセンブリー１２０は、Ｘ方向およびＹ方向に配列されることができる。図１では、Ｘ方向に配置された複数のバッテリーセルアセンブリー１２０の数は３つであり、Ｙ方向に配置された複数のバッテリーセルアセンブリー１２０の数は２つである。したがって、このような複数のバッテリーセルアセンブリー１２０の配列は３＊２の配置と言える。当業界の通常の技術者は、ここに説明されたことに基づいて、Ｍ＊Ｎで配置された（ここで、Ｍ、Ｎのそれぞれは２つ以上の整数）複数のバッテリーセルアセンブリー１２０に容易に到達することができる。

センタービーム１３１は、ベースプレート１１１上に配置されることができる。センタービーム１３１は、Ｘ方向に延長されることができる。センタービーム１３１は、ベースプレート１１１に結合されることができる。センタービーム１３１は、ベースプレート１１１に溶接されることができる。または、センタービームは押出工程によってベースプレートと一体として形成されてもよく、この場合、センタービームはベースプレートに含まれることができる。

センタービーム１３１は、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０の間に介在することができる。センタービーム１３１は、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０をＹ方向に隔離させることができる。複数のバッテリーセルアセンブリー１２０は、センタービーム１３１を間に置いてＹ方向に離隔することができる。

クロスビーム１３３は、ベースプレート１１１上に配置されることができる。クロスビーム１３３は、Ｙ方向に延長されることができる。クロスビーム１３３は、ベースプレート１１１に結合されることができる。クロスビーム１３３は、ベースプレート１１１に溶接されることができる。

クロスビーム１３３は、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０の間に介在するか、電装部品の実装領域ＥＭＲと複数のバッテリーセルアセンブリー１２０を隔離するか、または側壁１１５と、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０との間に介在することができる。クロスビーム１３３は、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０をＸ方向に隔離させることができる。複数のバッテリーセルアセンブリー１２０は、クロスビーム１３３を間に置いてＸ方向に離隔することができる。

クロスビーム１３３のそれぞれは、側面１３３Ｓ１、１３３Ｓ２と、下面１３３Ｌと、上面１３３Ｕとを含むことができる。下面１３３Ｌは、ベースプレート１１１の実装面１１１Ｕと接することができる。側面１３３Ｓ１、１３３Ｓ２は、下面１３３Ｌに連結されることができる。上面１３３Ｕは、下面１３３ＬとＺ方向に離隔することができる。上面１３３Ｕは、側面１３３Ｓ１、１３３Ｓ２と連結されることができる。

クロスビーム１３３のそれぞれの断面形状は台形であり得る。下面１３３Ｌおよび上面１３３Ｕは、ベースプレート１１１の実装面１１１Ｕと実質的に平行であり得る。側面１３３Ｓ１、１３３Ｓ２は、ベースプレート１１１の実装面１１１Ｕに対して斜めであり得る。上面１３３ＵのＸ方向の長さは、下面１３３ＬのＸ方向の長さとは異なってもよい。上面１３３ＵのＸ方向の長さは、下面１３３ＬのＸ方向の長さよりさらに短くてもよい。

例示的な実施形態によると、サイドビーム１２５Ａ、１２５Ｂは、クロスビーム１３３と相補的な形状を有することができる。例示的な実施形態によると、サイドビーム１２５Ａ、１２５Ｂは、クロスビーム１３３と結合されることができる。これにより、サイドビーム１２５Ａ、１２５Ｂおよびクロスビーム１３３は、隣接するバッテリーセルアセンブリー１２０を隔離させるクロスビームアセンブリーを構成することができる。

例示的な実施形態によると、クロスビーム１３３のそれぞれの側面１３３Ｓ１、１３３Ｓ２の傾斜およびサイドビーム１２５Ａ、１２５Ｂの傾斜面１２５Ｓにより、バッテリーセルアセンブリー１２０の組立性が向上することができる。例示的な実施形態によると、クロスビーム１３３のそれぞれの側面１３３Ｓ１、１３３Ｓ２の傾斜およびサイドビーム１２５Ａ、１２５Ｂの傾斜面１２５Ｓにより、バッテリーパック１００の使用によってバッテリーセル１２１にスウェリングが発生した場合にも、バッテリーセルアセンブリー１２０がバッテリーパック１００から容易に分解されることができる。

図１に開示されるセンタービーム１３１、クロスビーム１３３、および複数のバッテリーセルアセンブリー１２０の配置は、非制限的な例示であって、いかなる意味においても本発明の技術的思想を制限しない。当業界の通常の技術者は、ここに説明されたことに基づいて、多様な配置および数のセンタービーム、クロスビーム、およびバッテリーセルアセンブリーを含むバッテリーパックに容易に到達することができる。

リードプレート１４０は、側壁１１２、１１３、１１４、１１５に結合されることができる。リードプレート１４０は、バッテリーセルアセンブリー１２０および電装部品などのバッテリーパック１００の内部に実装される要素をカバーすることができる。リードプレート１４０は、例えば締結部材などの機械的な結合手段によって側壁１１２、１１３、１１４、１１５に固定されることができる。

バッテリーパック１００は、排気装置をさらに含むことができる。排気装置は、例えば、側壁１１２に結合されることができる。側壁１１２は排気ホールを含むことができ、排気装置は側壁１１２の排気ホールと結合されることができる。排気装置のそれぞれは、スプリングタイプまたはラプチャーディスクを含むことができる。排気装置のそれぞれは、バッテリーパック１００内部の圧力がしきい値を超える場合に、バッテリーパック１００内部のガスを排出するように構成されることができる。

排気装置は、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０のうち少なくともいずれか１つが熱暴走（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｒｕｎｗａｙ）状態にある場合に、バッテリーパック１００内部の高温のガスを外部へ放出することによって熱伝播（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）を遅らせるように構成されることができる。

ここで、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０の熱暴走は、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０の温度変化がその温度変化をさらに加速させる状態であって、統制不可能な正のフィードバックである。熱暴走状態の複数のバッテリーセルアセンブリー１２０は急激な温度上昇を示し、多量の高圧ガスおよび燃焼残骸を排出する。

バッテリーパック１００は、電装部品をさらに含むことができる。電装部品は、ハウジング１１０の電装部品の実装領域ＥＭＲ上に実装されることができる。電装部品は、バッテリーパックを駆動するために必要な任意の電子素子を含むことができる。

電装部品は、例えば、ＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）を含むことができる。ＢＭＳは、バッテリーパックのモニタリング、バランシング、および制御などを行うように構成されることができる。バッテリーパック１００のモニタリングは、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０内部の特定のノードの電圧および電流の測定、およびバッテリーパック１００内部の設定された位置の温度の測定を含むことができる。バッテリーパック１００は、上述の電圧、電流および温度を測定するための計測器を含むことができる。

バッテリーパック１００のバランシングは、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０間の偏差を減らす動作である。バッテリーパック１００の制御は、過充電、過放電および過電流の発生を防止することを含む。モニタリング、バランシング、および制御によって、バッテリーパック１００は最適条件で動作することができ、これにより、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０のそれぞれの寿命の短縮が防止されることができる。

電装部品は、冷却装置、ＰＲＡ（Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｌａｙ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）、および安全プラグなどをさらに含むことができる。冷却装置は、冷却ファンを含むことができる。冷却ファンは、バッテリーパック１００内部の空気を循環させることによって、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０のそれぞれの過熱を防止することができる。ＰＲＡは、高電圧バッテリーの電力を外部負荷（例えば、車両のモーター）に供給するかまたは遮断するように構成されることができる。ＰＲＡは、電圧サージなどの異常電圧が発生する状況で外部負荷（例えば、車両のモーター）への電源供給を遮断することによって、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０および外部負荷（例えば、車両のモーター）を保護することができる。

バッテリーパック１００は、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０を電気的に連結するように構成された複数のバスバーをさらに含むことができる。複数のバッテリーセルアセンブリー１２０は、複数のバスバーによって直列に連結されることができる。これにより、バッテリーパック１００は、外部の負荷（例えば、車両のモーター）に高い電圧を出力するように構成されることができる。

（第２実施形態）
図３は、例示的な実施形態に係るバッテリーパック１０１の上面図である。図３では、リードプレート１４０は省略される。

図４は、図３の切断線３Ｉ－３Ｉ’に沿った断面図である。

図３および図４を参照すると、バッテリーパック１０１は、ハウジング１１０と、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０と、センタービーム１３１と、クロスビーム１３３と、クロスビーム１３４、１３５と、リードプレート１４０とを含むことができる。

ハウジング１１０、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０、センタービーム１３１、クロスビーム１３３、およびリードプレート１４０は、図１および図２を参照して説明したものと実質的に同じであるので、それらについての重複した説明は省略する。

クロスビーム１３４、１３５は、クロスビーム１３３を間に置いて離隔することができる。クロスビーム１３３は、クロスビーム１３４、１３５の間に介在することができる。クロスビーム１３４は、側壁１１４に隣接することができる。クロスビーム１３５は、側壁１１５に隣接することができる。クロスビーム１３５は、側壁１１５に接することができる。

例示的な実施形態によると、クロスビーム１３４は１つの傾斜面のみ１３４Ｓを含むことができ、クロスビーム１３５は１つの傾斜面のみ１３５Ｓを含むことができる。クロスビーム１３４は、クロスビーム１３４、１３５のそれぞれのＸ方向の長さは、クロスビーム１３３のそれぞれのＸ方向の長さとは異なってもよい。クロスビーム１３４、１３５のそれぞれのＸ方向の長さは、クロスビーム１３３のそれぞれのＸ方向の長さよりさらに短くてもよい。

例示的な実施形態によると、クロスビーム１３５はサイドビーム１２５Ａと結合されることができ、クロスビーム１３４はサイドビーム１２５Ｂと結合されることができる。これにより、バッテリーパック１０１の全長（ｏｖｅｒａｌｌ ｌｅｎｇｔｈ）が減少することができ、バッテリーパック１０１のエネルギー密度が向上することができる。

（第３実施形態）
図５は、例示的な実施形態に係るバッテリーパック１０２の上面図である。図５では、リードプレート１４０は省略される。

図６は、図５の切断線５Ｉ－５Ｉ’に沿った断面図である。

図５および図６を参照すると、バッテリーパック１０２は、ハウジング１１０と、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０と、センタービーム１３１と、クロスビーム１３３と、リードプレート１４０とを含むことができる。

ハウジング１１０、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０、センタービーム１３１、クロスビーム１３３、およびリードプレート１４０は、図１および図２を参照して説明したものと実質的に同じであるので、それらについての重複した説明は省略する。

クロスビーム１３３は、複数のバッテリーセルアセンブリー１２０の間にのみ介在することができる。これにより、クロスビーム１３３の数はクロスビーム１３３の数よりさらに少なくてもよい。例えば、バッテリーパックが２Ｎ個（Ｎは２以上の整数）のバッテリーセルアセンブリー１２０を含む場合に、バッテリーパックは２Ｎ－２個のクロスビーム１３３を含むことができる。これにより、バッテリーパック１０２の全長（ｏｖｅｒａｌｌ ｌｅｎｇｔｈ）および質量が減少することができ、バッテリーパック１０２のエネルギー密度が向上することができる。

以上、図面と実施形態などを通じて本発明をより詳細に説明した。しかしながら、本明細書に記載された図面または実施形態などに記載された構成は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明の技術的思想をすべて代弁するものではないので、本出願時点においてこれらを代替することができる多様な均等物と変形例があり得る。

１Ｉ－１Ｉ’ 切断線
３Ｉ－３Ｉ’ 切断線
５Ｉ－５Ｉ’ 切断線
１００ バッテリーパック
１０１ バッテリーパック
１０２ バッテリーパック
１１０ ハウジング
１１１ ベースプレート
１１１Ｕ 実装面
１１２、１１３、１１４、１１５ 側壁
１１２、１１３ 側壁
１１２ 側壁
１１３ 側壁
１１３Ｓ１ 側面
１１３Ｓ２ 側面
１１４、１１５ 側壁
１１４ 側壁
１１５ 側壁
１２０ バッテリーセルアセンブリー
１２１ バッテリーセル
１２５Ａ、１２５Ｂ サイドビーム
１２５Ａ サイドビーム
１２５ＡＳ 組立面
１２５Ｂ サイドビーム
１２５ＣＳ 結合面
１２５Ｈ 水平面
１２５Ｓ 傾斜面
１２５Ｖ 垂直面
１３１ センタービーム
１３３ クロスビーム
１３３Ｌ 下面
１３３Ｓ１、１３３Ｓ２ 側面
１３３Ｓ１ 側面
１３３Ｓ２ 側面
１３３Ｕ 上面
１３４、１３５ クロスビーム
１３４ クロスビーム
１３５ クロスビーム
１４０ リードプレート
ＥＭＲ 実装領域

Claims (14)

1. ベースプレート、
   前記ベースプレートの実装面上に配置された第１バッテリーセルアセンブリーであって、複数の第１バッテリーセルと、前記複数の第１バッテリーセルに結合された第１サイドビームとを含む第１バッテリーセルアセンブリー、
   前記ベースプレートの前記実装面上に配置された第２バッテリーセルアセンブリーであって、複数の第２バッテリーセルと、前記複数の第２バッテリーセルに結合された第２サイドビームとを含む第２バッテリーセルアセンブリー、および
   前記第１バッテリーセルアセンブリーと前記第２バッテリーセルアセンブリーとの間に介在したクロスビーム
   を含み、
   前記クロスビームの第１側面および第２側面は、前記ベースプレートの前記実装面に対して斜めであり、前記クロスビームの前記第１側面は前記第１バッテリーセルアセンブリーに対面し、前記クロスビームの前記第２側面は前記第２バッテリーセルアセンブリーに対面する、バッテリーパック。
2. 前記第１サイドビームは、前記クロスビームの前記第１側面に対面する第１傾斜面を含み、
   前記第２サイドビームは、前記クロスビームの前記第１側面に対面する第２傾斜面を含む、請求項１に記載のバッテリーパック。
3. 前記第１サイドビームは、前記ベースプレートの前記実装面に平行であり、前記第１傾斜面に連結された第１水平面を含み、
   前記第２サイドビームは、前記ベースプレートの前記実装面に平行であり、前記第２傾斜面に連結された第２水平面を含む、請求項２に記載のバッテリーパック。
4. 前記第１サイドビームは、前記ベースプレートの前記実装面に対して垂直であり、前記第１水平面に連結された第１垂直面を含み、
   前記第２サイドビームは、前記ベースプレートの前記実装面に対して垂直であり、前記第２水平面に連結された第２垂直面を含む、請求項３に記載のバッテリーパック。
5. 前記第１水平面および前記第２水平面のそれぞれは、前記クロスビームの上面と重なり、前記クロスビームの前記上面は前記第１側面および前記第２側面に連結され、
   前記第１垂直面および前記第２垂直面は互いに対向する、請求項４に記載のバッテリーパック。
6. 前記クロスビームは、前記ベースプレートの前記実装面に接する下面を含み、
   前記クロスビームの前記第１側面および前記第２側面のそれぞれは、前記クロスビームの前記下面と連結される、請求項５に記載のバッテリーパック。
7. 前記クロスビームの前記上面の第１方向の長さは、前記クロスビームの前記下面の前記第１方向の長さとは異なり、
   前記第１方向は、前記ベースプレートの前記実装面と平行である、請求項６に記載のバッテリーパック。
8. 前記クロスビームの前記上面の第１方向の長さは、前記クロスビームの前記下面の前記第１方向の長さよりさらに短い、請求項７に記載のバッテリーパック。
9. 前記第１側面および前記第２側面は、前記ベースプレートの前記実装面に平行な第１方向に互いに離隔し、
   前記複数の第１バッテリーセルは、前記第１方向に沿って配列される、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. 前記クロスビームの断面形状は台形である、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。
11. ベースプレート、
    前記ベースプレートの実装面上に配置された複数のバッテリーセルアセンブリーであって、前記複数のバッテリーセルアセンブリーのそれぞれが、複数の第１バッテリーセルと第１サイドビームと第２サイドビームとを含む、複数のバッテリーセルアセンブリー、および
    前記複数のバッテリーセルアセンブリーの間に介在したクロスビーム
    を含み、
    前記クロスビームのそれぞれの断面形状は台形である、バッテリーパック。
12. 前記クロスビームのそれぞれは、前記ベースプレートの前記実装面に接する下面を含み、
    前記クロスビームのそれぞれの第１側面および第２側面のそれぞれは、前記ベースプレートの前記実装面に対して斜めであり、前記クロスビームの前記下面と連結される、請求項１１に記載のバッテリーパック。
13. 前記クロスビームの上面の第１方向の長さは、前記クロスビームの前記下面の前記第１方向の長さとは異なり、
    前記第１方向は、前記ベースプレートの前記実装面と平行である、請求項１２に記載のバッテリーパック。
14. 前記クロスビームの前記上面の第１方向の長さは、前記クロスビームの前記下面の前記第１方向の長さよりさらに短い、請求項１３に記載のバッテリーパック。