KR101275813B1 - 배터리 팩 조립체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 이차 전지들을 수납하는 내부 팩과, 내부 팩을 수용하는 외부 팩과, 내부 팩의 하부면 및 외부 팩의 하부면 사이에 구비되며 내부 팩과 외부 팩 간 충격을 흡수하는 제1 충격 흡수부재, 및 내부 팩의 하부면과 외부 팩의 하부면을 제외한 내부 팩과 외부 팩의 면들 중 적어도 내부 팩의 측면과 외부 팩의 측면 사이에 구비되며 내부 팩과 외부 팩 간 충격을 흡수하는 제2 충격 흡수부재를 포함하는 배터리 팩 조립체를 제공한다.

Description

배터리 팩 조립체{Battery pack assembly}
본 발명은 배터리 팩 조립체에 관한 것이다.
탄소 배출권 및 환경 부담권과 같은 문제의 제기와 함께 온실 가스의 감축을 위하여 신 재생 에너지를 기존의 동력에 접목시키거나 장기적으로는 재생 에너지로 대체하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 연구의 일환으로 이차 전지를 운송 수단에 이용하는 연구가 지속되고 있으며, 이와 같은 연구는 자동차와 철도 분야에도 적용되고 있다.
복수의 이차 전지들이 직렬 및/ 또는 병렬로 연결되어 구비된 전력 저장 장치는 자동차나 기관차와 같은 운송 수단에 탑재된 상태로 이용되기 때문에, 전력 저장 장치에 대한 온도, 진동이나 충격과 같은 외부 요소에 관한 제어가 중요하다.
본 발명의 일실시예들은, 이차 전지들을 외부 진동이나 충격으로부터 보호하기 위한 배터리 팩 조립체를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 이차 전지들을 수납하는 내부 팩; 상기 내부 팩을 수용하는 외부 팩; 상기 내부 팩의 하부면 및 상기 외부 팩의 하부면 사이에 구비되며, 상기 내부 팩과 상기 외부 팩 간 충격을 흡수하는 제1 충격 흡수부재; 및 상기 내부 팩의 하부면과 상기 외부 팩의 하부면을 제외한 상기 내부 팩과 상기 외부 팩의 면들 중 적어도 상기 내부 팩의 측면과 상기 외부 팩의 측면 사이에 구비되며, 상기 내부 팩과 상기 외부 팩 간 충격을 흡수하는 제2 충격 흡수부재;를 포함하는 배터리 팩 조립체를 제공한다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 제1 충격 흡수부재는 스프링을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제2 충격 흡수부재는 상기 내부 팩의 측면 및 상기 외부 팩의 측면과 면 접촉할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제2 충격 흡수부재는 탄성 및 단열성을 갖는 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 내부 팩 및 상기 외부 팩은 육면체의 형상으로, 상기 제2 충격 흡수부재는, 상기 내부 팩의 측면과 상기 외부 팩의 측면 사이에 구비되는 측면 충격 흡수부; 및 상기 내부 팩의 상부면과 상기 외부 팩의 상부면 사이에 구비되는 상면 충격 흡수부;를 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 측면 충격 흡수부는 상기 외부 팩의 측면에 고정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 내부 팩의 상부면과 상기 외부 팩의 상부면 사이에 구비되는 제3 충격 흡수부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제3충격 흡수부재는 스프링을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 이차 전지들 중 서로 이웃하는 이차 전지들 사이에는 상기 이차 전지들의 온도 조절을 위해 흐르는 기체의 유동 채널이 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 내부 팩은, 상기 이차 전지들의 온도 조절을 위해 상기 내부 팩의 내부를 유동하는 기체가 드나드는 유입구 및 유출구를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 유입구는 상기 내부 팩의 하부에 구비될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 내부 팩의 내부로 냉각 기체를 공급하는 냉각부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 내부 팩의 내부로 가열 기체를 공급하는 히팅부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 이차 전지들은 기관차 또는 자동차의 동력으로 이용될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예들에 따르면, 배터리 팩 조립체에 수용된 이차 전지들을 외부 진동이나 충격으로부터 보호할 수 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명의 일 실시예들에 따르면, 이차 전지로 냉각 기체 또는 가열 기체를 공급함으로써 이차 전지의 동작에 필요한 적절한 온도 범위를 유지시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩 조립체를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩 조립체의 내부 팩에 수용된 이차 전지들 중 일부를 발췌하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩 조립체의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩 조립체의 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩 조립체를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 배터리 팩 조립체(10)는 내부 팩(120), 외부 팩(110), 및 내부 팩(120)과 외부 팩(110) 사이에 구비되는 제1 충격 흡수부재(130)와 제2 충격 흡수부재(140)를 포함한다.
외부 팩(110)은 대략 육면체의 형상으로 내부에 내부 팩(120)과, 제1,2 충격 흡수부재(130, 140)를 수용한다. 또한, 이차 전지들(122)의 적정온도 제어를 위한 냉각부(150)와 히팅부(160)를 수용할 수 있다.
내부 팩(120)은 대략 육면체의 형상으로 내부에 복수의 이차 전지들(122)을 수용한다. 이차 전지들(122)은 일 방향을 따라 상호 이격되어 구비될 수 있다. 이차 전지들(122) 사이의 이격 공간은 내부 팩(120)을 이동하는 냉각 유체 또는 가열 유체가 이동하는 유동 채널(123)이 된다. 이차 전지(122)로는 리튬이온 전지를 사용할 수 있다. 이차 전지(122)는 리튬이온 전지에 국한되는 것은 아니며, 충방전이 되는 모든 이차 전지(122)를 사용할 수 있다. 예컨대, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지, 납축 전지를 사용할 수 있다. 이차 전지(122)는 각형이거나 파우치형 등으로 다양하게 제작될 수 있으며, 그 형태를 제한할 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩 조립체(10)는 기관차, 자동차와 같은 운송 수단에 사용되어 회생 제동(regenerative breaking)에 이용될 수 있다. 운송 수단이 이동하거나 일시 정지하면 운송 수단 자체에서 진동이 발생하거나 외부의 물체, 예컨대, 다른 자동차와의 충격과 같은 다양한 상황에 의하여 배터리 팩 조립체(10)에 충격이 가해질 수 있다. 뿐만 아니라. 배터리 팩 조립체(10)에도 진동이나 충격이 가해질 수 있다. 배터리 팩 조립체(10)에 가해지는 진동이나 충격으로부터 이차 전지들(122)의 손상을 방지하기 위해 제1,2 충격 흡수부재(130, 140)가 구비된다.
제1 충격 흡수부재(130)는 내부 팩(120)의 하부면과 외부 팩(110)의 하부면 사이에 구비되어, 내부 팩(120)과 외부 팩(110) 사이의 진동이나 충격을 흡수한다. 예컨대, 제1 충격 흡수부재(130)는 스프링과 같은 탄성체를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 배터리 팩 조립체(10)에 진동이나 충격이 가해지면, 스프링은 상하 방향으로 길이가 줄어들었다가 늘어나면서 배터리 팩 조립체(10)에 수직 방향으로 작용하는 진동이나 충격을 흡수할 수 있다. 스프링은 복수개로서, 소정의 간격 이격되어 배치될 수 있다.
제2 충격 흡수부재(140)는 내부 팩(120)의 하부면과 외부 팩(110)의 하부면을 제외한 내부 팩(120)과 외부 팩(110) 사이의 공간에 구비되어, 내부 팩(120)과 외부 팩(110) 사이의 진동이나 충격을 흡수한다. 제2 충격 흡수부재(140)는 제1 충격 흡수부재(130)와 달리 내부 팩(120) 및 외부 팩(110)과 면 접촉할 수 있다.
제2 충격 흡수부재(140)는 내부 팩(120)의 측면과 외부 팩(110)의 측면 사이에 구비되는 측면 충격 흡수부(142)와, 내부 팩(120)의 상부면과 외부 팩(110)의 상부면 사이에 구비되는 상면 충격 흡수부(144)를 포함할 수 있다.
측면 충격 흡수부(142)의 일면은 내부 팩(120)의 측면과 접하고, 타면은 외부 팩(110)의 측면과 접한다. 내부 팩(120)과 외부 팩(110)이 육면체이면, 측면 충격 흡수부(142)는 내부 팩(120)과 외부 팩(110) 사이의 4개의 측면에 구비될 수 있다. 이 경우, 측면 충격 흡수부(142)의 일면, 즉 외부 팩(110)의 측면과 접하는 면은 접착 물질 등을 이용하여 외부 팩(110)에 고정될 수 있다. 측면 충격 흡수부(142)의 일면은 외부 팩(110)의 측면에 접촉 및 고정되지만 타면은 내부 팩(120)의 측면과는 단지 접촉한 상태이므로, 내부 팩(120)이 스프링인 제1 충격 흡수부재(130)에 의해 내부 팩(120)이 상하 방향으로 진동하더라도 측면 충격 흡수부(142)가 내부 팩(120)에 쓸려 해당 위치로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
상면 충격 흡수부(144)의 일면은 내부 팩(120)의 상면과 접하고, 상면 충격 흡수부(144)의 타면은 외부 팩(110)의 상면과 접한다. 상면 충격 흡수부(144)는 접착 물질 등을 통해 내부 팩(120)의 상면 또는 외부 팩(110)의 상면에 접착된 상태일 수 있다.
측면 충격 흡수부(142)와 상면 충격 흡수부(144)는 배터리 팩 조립체(10)에 가해지는 진동이나 충격 흡수할 수 있도록 실리콘이나 고무와 같은 탄성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 배터리 팩 조립체(10)에 진동이나 충격이 가해지면, 측면 충격 흡수부(142)는 배터리 팩 조립체(10)에 수평 방향으로 작용하는 진동이나 충격을 흡수할 수 있다. 또한, 상면 충격 흡수부(144)는 제1 충격 흡수부재(130)인 스프링과 함께 배터리 팩 조립체(10)에 수직 방향으로 작용하는 진동이나 충격을 흡수할 수 있다.
측면 충격 흡수부(142)와 상면 충격 흡수부(144)는 실리콘, 고분자 합성 수지와 같은 단열성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 측면 충격 흡수부(142)와 상면 충격 흡수부(144)가 단열성을 가지면, 외부 온도가 이차 전지들(122)에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 예컨대, 배터리 팩 조립체(10)가 극저온 또는 극고온의 환경에 노출되더라도, 단열성을 갖는 측면 충격 흡수부(142)와 상면 충격 흡수부(144)에 의해 이차 전지들(122)이 외부 온도와 열평형이 되는데 오랜 시간이 걸리므로, 외부 온도에 의한 이차 전지(122)의 손상 내지 열화를 방지할 수 있다.
냉각부(150)는 외부 팩(110)의 내부에 구비되어, 냉각 기체, 예컨대 냉각 공기를 이차 전지들(122)로 공급할 수 있다. 예컨대, 냉각부(150)는 냉각 팬을 포함할 수 있다. 이차 전지들(122)의 동작으로 열이 발생되어 내부 팩(120)의 온도가 상승하면, 냉각부(150)가 동작하여 이차 전지들(122)에서 발생하는 열을 식혀줄 수 있다.
이를 위해, 내부 팩(120)은 이차 전지(122)를 향해 이동하는 냉각 공기가 유입되는 유입구(120a)와 이차 전지들(122)을 통과한 공기가 배출되는 배출구(120b)를 포함할 수 있다. 예컨대, 유입구(120a)는 내부 팩(120)의 하부면에 형성될 수 있으며, 배출구(120b)는 상부면에 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 내부 팩(120)의 하부면에 유입구(120a)가 형성되고, 상부면에 배출구(120b)가 형성된 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 제한하지 않는다.
냉각부(150)는 내부 팩(120)의 하부면과 외부 팩(110)의 하부면 사이에 구비될 수 있다. 냉각부(150)에 의해 내부 팩(120)으로 유입된 냉각 공기는 이차 전지들(122) 사이의 유동 채널(123)을 지나면서 열을 빼앗고, 배출구(120b)를 통해 외부로 빠져나간다. 이 때, 유입구(120a)가 내부 팩(120)의 하부에 구비되고 배출구(120b)가 내부 팩(120)의 상부에 구비되면, 이차 전지들(122)의 열을 빼앗아 온도가 상승된 공기는 가벼워져 배출구(120b)를 통해 원활히 빠져나갈 수 있다.
한편, 외부 팩(110)에는 공기유동홀(111)이 형성되어, 외부 팩(110)의 내부 공간과 외부 공간을 유체적으로 연결시켜줄 수 있다. 공기유동홀(111)을 통해 내부로 공기가 유입되므로 냉각부(150)는 지속적으로 이차 전지(122)로 냉각 기체를 공급할 수 있다. 이 경우, 배터리 팩 조립체(10)가 노출된 외부 환경이 직접 내부 팩(120)에 영향을 미치는 것을 방지하도록 외부 팩(110)에 형성된 공기유동홀(111)은 최소의 면적을 갖도록 형성한다.
냉각부(150)는 이차 전지(122)에서 열이 발생하는 경우뿐만 아니라 배터리 팩 조립체(10)가 극고온의 환경에 노출된 경우에도 동작할 수 있다. 이 경우, 냉각부(150)는 단열성을 갖는 물질을 포함하는 제2 충격 흡수부재(140)와 더불어 이차 전지들(122)의 열을 효율적으로 관리할 수 있다.
히팅부(160)는 외부 팩(110)의 내부에 구비되어, 가열 기체, 예컨대 가열 공기를 이차 전지들(122)로 공급할 수 있다. 예컨대, 히팅부(160)는 히터를 포함할 수 있다. 배터리 팩 조립체(10)가 극저온의 환경에 노출되면 이차 전지(122)에도 영향을 미칠 수 있으므로 히팅부(160)가 동작하게 된다. 히팅부(160)의 동작으로 배터리 팩 조립체(10)의 내부 공기가 가열되면, 가열 공기는 내부 팩(120)의 유입구(120a)를 통해 이차 전지들(122)로 이동하여 이차 전지들(122)의 온도를 유지시켜준다.
히팅부(160)는 내부 팩(120)의 하부면과 외부 팩(110)의 하부면 사이에 구비될 수 있다. 이 경우, 히팅부(160)에 의해 가열된 공기는 대류 현상에 의해 내부 팩(120)에 형성된 유입구(120a)를 통과하여 이차 전지들(122)로 공급될 수 있다. 히팅부(160)도 냉각부(150)와 마찬가지로, 단열성을 갖는 물질을 포함하는 제2 충격 흡수부재(140)와 함께 이차 전지들(122)의 온도를 효율적으로 관리할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 이차 전지들을 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 배터리 팩 조립체(10)에서 서로 이웃한 이차 전지들(122) 사이의 공간은 냉각 기체 또는 가열 기체가 이동하는 하나의 유동 채널(123)이 되는데 반하여, 본 실시예예 따른 배터리 팩 조립체에서 유동 채널(123')은 복수일 수 있다.
도 3을 참조하면, 서로 이웃하는 이차 전지(122')사이에는 채널 구획부(170')가 구비되어, 이차 전지(122')사이의 공간을 복수의 유동 채널(123')로 분할할 수 있다. 복수의 유동 채널(123')은 냉각 기체 또는 가열 기체의 방향과 유속을 일정하게 하므로 이차 전지(122)의 냉각 또는 가열 효율을 증대시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩 조립체를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 4를 참조하면, 배터리 팩 조립체(20)는 외부 팩(210), 내부 팩(220), 및 외부 팩(210)과 내부 팩(220) 사이에 구비되는 제1 충격 흡수부재(230)와 제2 충격 흡수부재(240), 냉각부(250), 및 히팅부(260)를 포함한다. 내부 팩(220)은 일 방향으로 소정의 간격 이격되어 배치된 이차 전지들(222)을 수용하고 유입구(220a)와 배출구(220b)를 포함하며, 외부 팩(210)은 공기유동홀(211)을 포함하는 등 내부 팩(220)과 외부 팩(210)의 구체적 구성 및 냉각부(250)와 히팅부(260)의 구성 등은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바와 같다.
다만, 본 실시예에 따른 배터리 팩 조립체(20)는 충격 흡수부재의 위치와 구성에서 차이를 보인다. 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다.
제1 충격 흡수부재(230)는 내부 팩(220)의 하부면과 외부 팩(210)의 하부면 사이에 구비되어, 내부 팩(220)과 외부 팩(210) 사이의 진동이나 충격을 흡수한다. 예컨대, 제1 충격 흡수부재(230)로는 상하 방향으로 길이가 줄어들었다가 늘어나면서 배터리 팩 조립체(20)에 수직 방향으로 작용하는 진동이나 충격을 흡수하는 스프링을 사용할 수 있다.
제2 충격 흡수부재(240)는 내부 팩(220)의 측면과 외부 팩(210)의 측면 사이에 구비되어 내부 팩(220)과 외부 팩(210) 사이의 진동이나 충격을 흡수한다. 제2 충격 흡수부재(240)는 제1 충격 흡수부재(230)와 달리 내부 팩(220) 및 외부 팩(210)과 면 접촉할 수 있다. 제2 충격 흡수부재(240)의 일면은 내부 팩(220)의 측면과 접하고, 타면은 외부 팩(210)의 측면과 접한다. 내부 팩(220)과 외부 팩(210)이 육면체이면, 제2 충격 흡수부재(240)는 내부 팩(220)과 외부 팩(210) 사이의 4개의 측면에 구비될 수 있다.
본 실시예예 따른 제2 충격 흡수부재(240)도 앞서 설명한 바와 같이 탄성과 단열성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 또한, 본 실시예에서도 측면 충격 흡수부(342)의 일면은 외부 팩(310)의 측면에 고정되어 제1 충격 흡수부재(330)인 스프링의 진동에 의하여 측면 충격 흡수부(342)가 위치를 이탈하는 것을 방지할 수 있음은 물론이다.
제3 충격 흡수부재(280)로서 스프링이 내부 팩(220)의 상부면과 외부 팩(210)의 상부면 사이에 구비될 수 있다. 제3 충격 흡수부재(280)로 사용된 스프링은 제1 충격 흡수부재(230)로 사용된 스프링과 함께 수직 방향으로 작용하는 진동 또는 충격을 흡수할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩 조립체를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 5를 참조하면, 배터리 팩 조립체(30)는 외부 팩(310), 내부 팩(320), 및 외부 팩(310)과 내부 팩(320) 사이에 구비되는 제1 충격 흡수부재(330)와 제2 충격 흡수부재(340), 냉각부(350) 및 히팅부(360)를 포함한다. 내부 팩(320)은 일 방향으로 소정의 간격 이격되어 배치된 이차 전지들(322)을 수용하고 유입구(320a)와 배출구(320b)를 포함하며, 외부 팩(310)은 공기유동홀(311)을 포함하는 등 내부 팩(320)과 외부 팩(310)의 구체적 구성 및 냉각부(350)와 히팅부(360)의 구성 등은 도 1 및 도 2, 또는 도 4를 참조하여 설명한 바와 같다.
다만, 본 실시예에 따른 배터리 팩 조립체(30)는 충격 흡수부재의 위치와 구성에서 차이를 보인다. 이하에서는 차이점을 중심으로 설명한다.
제1 충격 흡수부재(330)는 내부 팩(320)의 하부면과 외부 팩(310)의 하부면 사이에 구비되어, 내부 팩(320)과 외부 팩(310) 사이의 진동이나 충격을 흡수한다. 예컨대, 제1 충격 흡수부재(330)로는 상하 방향으로 길이가 줄어들었다가 늘어나면서 배터리 팩 조립체(30)에 수직 방향으로 작용하는 진동이나 충격을 흡수하는 스프링을 사용할 수 있다.
제2 충격 흡수부재(340)는 내부 팩(320)의 측면과 외부 팩(310)의 측면 사이, 그리고 내부 팩(320)의 상부면과 외부 팩(310)의 상부면 사이에 구비되어, 내부 팩(320)과 외부 팩(310) 사이의 진동이나 충격을 흡수한다. 제2 충격 흡수부재(340)는 제1 충격 흡수부재(330)와 달리 내부 팩(320) 및 외부 팩(310)과 면 접촉할 수 있다. 이를 위해, 제2 충격 흡수부재(340)는 내부 팩(320)의 측면과 외부 팩(310)의 측면 사이에 구비되는 측면 충격 흡수부(342)와, 내부 팩(320)의 상부면과 외부 팩(310)의 상부면 사이에 구비되는 상면 충격 흡수부(344)를 포함할 수 있다.
측면 충격 흡수부(342)와 상면 충격 흡수부(344)는 탄성뿐만 아니라 단열성을 갖는 물질을 포함하여, 내부 팩(320)의 온도를 일정하게 유지시켜줄 수 있다. 본 실시예에서도, 측면 충격 흡수부(342)의 일면은 외부 팩(310)의 측면에 고정되어 제1 충격 흡수부재(330)인 스프링의 진동에 의하여 측면 충격 흡수부(342)가 위치를 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
제3 충격 흡수부재(380)는 내부 팩(320)의 상부면과 외부 팩(310)의 상부면 사이에 구비되어 제1 충격 흡수부재(330)와 함께 배터리 팩 조립체(30)에 가해지는 진동이나 충격을 흡수할 수 있다. 제3 충격 흡수부재(380)으로는 제1 충격 흡수부재(330)와 마찬가지로 스프링을 사용할 수 있다. 내부 팩(320)의 상부 및 하부 모두에 스프링을 구비하고 내부 팩(320)의 상부에는 상면 충격 흡수부(344)까지 구비하므로, 수직 방향으로 가해지는 진동 및 충격을 보다 효과적으로 제어할 수 있다.
상술한 바와 같은 배터리 팩 조립체(10, 20, 30)는 자동차, 기관차, 선박 등 다양한 운송 수단에 사용될 수 있다. 배터리 팩 조립체(10, 20, 30)는 제1,2 충격 흡수부재(130, 230, 330, 140, 240, 340) 및/또는 제3 충격 흡수부재(280, 380)를 구비하므로, 수직 또는 수평 방향으로 진동 및 충격이 가하더라도, 이차 전지들(122, 222, 232)을 효과적으로 보호할 수 있다. 또한, 냉각부(150, 250, 350) 또는 히팅부(160, 260, 360)를 구비하므로, 이차 전지(122, 222, 232)에서 발생하는 열이나 배터리 팩 조립체(10, 20, 30)가 극저온이나 극고온의 환경에 노출되더라도 이차 전지(122, 222, 232)의 동작에 필요한 적절 온도 범위를 유지할 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10, 20, 30: 배터리 팩 조립체 110, 210, 310: 외부 팩
111, 211, 311: 공기유동홀 120, 220, 320: 내부 팩
120a, 220a, 320a: 유입구 120b, 220b, 320b: 배출구
122, 222, 322: 이차 전지 123, 223, 323: 유동 채널
130, 230, 330: 제1 충격 흡수부재
140, 240, 340: 제2 충격 흡수부재
150: 냉각부 160: 히팅부
142, 342: 측면 충격 흡수부 144, 344: 상면 충격 흡수부
280, 380: 제3 충격 흡수부재

Claims (14)

  1. 복수의 이차 전지들을 수납하는 내부 팩;
    상기 내부 팩을 수용하는 외부 팩;
    상기 내부 팩의 하부면 및 상기 외부 팩의 하부면 사이에 구비되며, 상기 내부 팩과 상기 외부 팩 간 충격을 흡수하는 제1 충격 흡수부재; 및
    상기 내부 팩의 하부면과 상기 외부 팩의 하부면을 제외한 상기 내부 팩과 상기 외부 팩의 면들 중 적어도 상기 내부 팩의 측면과 상기 외부 팩의 측면 사이에 구비되며, 상기 내부 팩과 상기 외부 팩 간 충격을 흡수하는 제2 충격 흡수부재;를 포함하며,
    상기 내부 팩의 하부면에는 상기 내부 팩의 내부를 유동하는 기체가 들어오는 유입구가 형성되고,
    상기 내부 팩의 상부면에는 상기 내부를 유동한 기체를 배출하며, 상기 외부 팩을 관통하면서 상기 제1 충격 흡수부재의 탄성 변형 방향을 따라 연장된 배출구를 포함하는, 배터리 팩 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 충격 흡수부재는 스프링을 포함하는 배터리 팩 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 충격 흡수부재는 상기 내부 팩의 측면 및 상기 외부 팩의 측면과 면 접촉하는 배터리 팩 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 충격 흡수부재는, 단열성을 갖는 물질을 포함하는 측면 충격 흡수부를 구비하는 배터리 팩 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 내부 팩 및 상기 외부 팩은 육면체의 형상으로,
    상기 제2 충격 흡수부재는,
    상기 내부 팩의 상부면과 상기 외부 팩의 상부면 사이에 구비되며 단열성을 갖는 물질을 포함하는 상면 충격 흡수부를 더 포함하는 배터리 팩 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 측면 충격 흡수부 중 상기 외부 팩의 측면과 접하는 면은 상기 외부 팩에 고정되는 배터리 팩 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 내부 팩의 상부면과 상기 외부 팩의 상부면 사이에 구비되는 제3 충격 흡수부재를 더 포함하는 배터리 팩 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3충격 흡수부재는 스프링을 포함하는 배터리 팩 조립체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이차 전지들 중 서로 이웃하는 이차 전지들 사이에는 상기 이차 전지들의 온도 조절을 위해 흐르는 기체의 유동 채널이 형성된 배터리 팩 조립체.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 내부 팩의 내부로 냉각 기체를 공급하는 냉각부;를 더 포함하는 배터리 팩 조립체.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 내부 팩의 내부로 가열 기체를 공급하는 히팅부;를 더 포함하는 배터리 팩 조립체.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 이차 전지들은 기관차 또는 자동차의 동력으로 이용되는 배터리 팩 조립체.
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